如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在著沿AD方向的勻強(qiáng)電場.電量為q、動能為Ek的帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場,恰好從BC的中點(diǎn)離開電場,不計(jì)粒子所受重力.求:
(1)電場強(qiáng)度的大小E;
(2)粒子離開電場時(shí)的動能Ek1
分析:(1)將運(yùn)動沿著水平和豎直方向正交分解,運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)公式和動能定理列式求解;
(2)粒子在ab方向上作勻速運(yùn)動;粒子在ad方向上做初速度為0的勻加速運(yùn)動;運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)公式和動能定理列式求解
解答:解:(1)設(shè)粒子的初速度為v0,則有:Ek=
1
2
mv02

粒子在ab方向上作勻速運(yùn)動,有:L=v0t
粒子在ad方向上做初速度為0的勻加速運(yùn)動,有:
1
2
L=
1
2
at2
根據(jù)牛頓第二定律有:a=
qE
m

由以上各式解得:E=
2Ek
qL

(2)根據(jù)動能定理,有:
qE×
1
2
L=Ekt-EK
所以有:Ek1=2Ek
答:(1)電場強(qiáng)度E的大小為
2Ek
qL
,
(2)粒子離開電場時(shí)的動能為2EK
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵將帶電粒子的運(yùn)動沿初速度方向和電場方向進(jìn)行正交分解,然后根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式列式求解.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場.電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場,不計(jì)帶電粒子的重力.
(1)若粒子從c點(diǎn)離開電場,求粒子離開電場時(shí)的動能Ek1
(2)若粒子離開電場時(shí)動能為Ek′,則電場強(qiáng)度可能為多大?

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如圖所示,邊長為L的正方形線圖abcd匝數(shù)為n、電阻為r,外電路的電阻為R,線圈位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,若線圈從圖示位置開始,以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動,則以下判斷中正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,邊長為L的正方形導(dǎo)線框底邊水平,且平行于正下方的磁場邊界,正下方的勻強(qiáng)磁場寬度均為L,磁感強(qiáng)度等值反向,兩磁場區(qū)域緊鄰.當(dāng)線框底邊進(jìn)入磁場I區(qū)域時(shí),導(dǎo)線框恰好做勻速運(yùn)動,這時(shí)導(dǎo)線框的電功率為P.則當(dāng)導(dǎo)線框底邊剛進(jìn)入磁場II區(qū)域時(shí),下列結(jié)論正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場,一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電
粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場,不計(jì)重力.若粒子恰好從c點(diǎn)離開電場,則電場強(qiáng)度E=
 
;粒子離開電場時(shí)的動能為
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,邊長為L的正方形閉合線框,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,以一條邊為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸與B垂直,線圈總電阻為R,導(dǎo)線電阻不計(jì).下列說法中正確的是(  )

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