如圖所示,勻強電場方向沿x軸的正方向,場強為E。在點有一個靜止的中性微粒,由于內(nèi)部作用,某一時刻突然分裂成兩個質(zhì)量均為m的帶電微粒,其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運動,經(jīng)過一段時間到達點。不計重力和分裂后兩微粒間的作用。試求
(1)分裂時兩個微粒各自的速度;
(2)當(dāng)微粒1到達(點時,電場力對微粒1做功的瞬間功率;
(3)當(dāng)微粒1到達(點時,兩微粒間的距離。
解:(1)微粒1在y方向不受力,做勻速直線運動;在x方向由于受恒定的電場力,做勻加速直線運動。所以微粒1做的是類平拋運動。設(shè)微粒1分裂時的速度為v1,微粒2的速度為v2,則有:
在y方向上有:-
在x方向上有:,-
,根號外的負(fù)號表示沿y軸的負(fù)方向
中性微粒分裂成兩微粒時,遵守動量守恒定律,有
,方向沿y正方向
(2)設(shè)微粒1到達(0,-d)點時的速度為v,則電場力做功的瞬時功率為
其中由運動學(xué)公式
所以
(3)兩微粒的運動具有對稱性,如圖所示,當(dāng)微粒1到達(0,-d)點時發(fā)生的位移
則當(dāng)當(dāng)微粒1到達(0,-d)點時,兩微粒間的距離為
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點,半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4 kg、電荷量q=+9.0×10-4 C的帶電小球(可視為質(zhì)點),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi),一段時間后從C點離開,小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力,求:
(1)勻強電場的場強大小E;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B;
(3)小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直方上的勻強電場中,一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個帶電小球,另一端固定于O點,小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,最高點為a,最低點為b.不計空氣阻力,則( 。
A、小球一定帶正電B、電場力跟重力平衡C、小球在從a點運動到b點的過程中,電勢能一定增大D、小球在運動過程中機械能守恒

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年山東濟寧市泗水一中高二12月質(zhì)量檢測物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當(dāng)粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求


(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
(2)電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場中運動的總時間。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年山東德州市某中學(xué)高二12月月考物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當(dāng)粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求
(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;
(2)電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場中運動的總時間。

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科目:高中物理 來源:2014屆山東濟寧市高二12月質(zhì)量檢測物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點以速度 v0 沿垂直電場方向進入電場,在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點離開電場進入磁場,離開電場時帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半,當(dāng)粒子從C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方一致,(帶電粒子重力不計)求

(l)粒子從 C 點穿出磁場時的速度v;

(2)電場強度 E 和磁感應(yīng)強度 B 的比值 E / B ;

(3)粒子在電、磁場中運動的總時間。

 

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