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(09·浙江·23)如圖所示,相距為d的平行金屬板A、B豎直放置,在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質量m、電荷量q(q>0)的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓,小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞,碰撞后電荷量變?yōu)閝,并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因素為μ,若不計小物塊電荷量對電場的影響和碰撞時間。則
(1)小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少?
(2)小物塊碰撞后經過多長時間停止運動?停在何位置?
:(1)(2)時間為,停在處或距離B板為
:本題考查電場中的動力學問題
(1)加電壓后,B極板電勢高于A板,小物塊在電場力作用與摩擦力共同作用下向A板做勻加速直線運動。電場強度為

小物塊所受的電場力與摩擦力方向相反,則合外力為

故小物塊運動的加速度為

設小物塊與A板相碰時的速度為v1,由

解得                        
(2)小物塊與A板相碰后以v1大小相等的速度反彈,因為電荷量及電性改變,電場力大小與方向發(fā)生變化,摩擦力的方向發(fā)生改變,小物塊所受的合外力大小 為

加速度大小為              
設小物塊碰后到停止的時間為 t,注意到末速度為零,有

解得 
設小物塊碰后停止時距離為,注意到末速度為零,有

則                        
或距離B板為                
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一對半徑均為的金屬板M、N圓心正對平行放置,兩板距離為,N板中心鍍有一層半徑為的圓形鋅金屬薄膜,,兩板之間電壓為,兩板之間真空且可視為勻強電場。N板受到某種單色光照射后鋅金屬薄膜表面會發(fā)射出最大速率為,方向各異的電子,已知電子的電荷量為,質量為,每秒穩(wěn)定發(fā)射個電子。電子在板間運動過程中無碰撞且不計電子的重力和電子間相互作用,電子到達M板全部被吸收。M板右側串聯的電流表可以測量到通過M板的電流。試求:

(1)當取什么值時,始終為零;
(2)當取什么值時,存在一個最大值,并求這個最大值;
(3)請利用(1)(2)的結論定性畫出變化的圖像。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖的虛線為某電場的等勢面,今有兩個帶電粒子(重力不計),以不同的速率,沿不同的方向,從A點飛入電場后,沿不同的徑跡1和2運動,由軌跡可以判定:

A.兩粒子帶電多少一定不同
B.兩粒子的電性一定不同
C.粒子1的動能和粒子2的電勢能都是先減少后增大
D.經過B、C兩點,兩粒子的速率可能不等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖14中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線,兩粒子M、N質量相等,所帶電荷的絕對值也相等.現將M、N從虛線上的O點以相同速率射出,兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示.點a、b、c為實線與虛線的交點.已知O點電勢高于c點,若不計重力,則      (  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖所示,在>0的空間中,存在沿x軸正方向的勻強電場;在<0的空間中,存在沿軸負方向的勻強電場。一電子(-e,m)在處的點以沿軸正方向的初速度開始運動,電子所受重力不計,求:

(1)電子第一次經過軸時的坐標。
(2)電子在軸方向運動的周期。
(3)電子運動的軌跡與的各交點中,任意兩
個交點的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)一質量為m、帶電荷量為+q的小球以水平初速度v0進入豎直向上的勻強電場中,如圖12甲所示.今測得小球進入電場后在豎直方向下降的高度y與水平方向的位移x之間的關系如圖12乙所示.根據圖乙給出的信息,(重力加速度為g)求:

(1)勻強電場場強的大小;
(2)小球從進入勻強電場到下降h高度的過程中,電場力做的功;
(3)小球在h高度處的動能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一帶電粒子射入一固定在O點的點電荷的電場中,僅在電場力作用下運動,粒子運動軌跡如圖中虛線abc所示,圖中實線是同心圓弧,表示電場的等勢面,可以判斷:
A.此粒子一直受到靜電排斥力作用
B.粒子在b點的電勢能一定大于在a點的電勢能
C.粒子在b點的速度一定大于在a點的速度
D.粒子在a點和c點的速度大小一定相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示xOy平面處于一勻強電場中,場強大小為E,方向與y軸45o角.現有一質量為m、電量大小為q的離子從坐標原點以速度vo射出,方向與x軸夾45o角.經一段時間離子穿過x軸,離子的重力不計.求:

小題1:離子的帶電性質,并畫出離子大致的運動軌跡.
小題2:離子穿過x軸時的位置坐標及在該處的速度大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一電路如圖所示,電源電動勢E=28V,內阻r=2Ω,電阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C為平行板電容器,其電容C=3.0pF,虛線到兩極板間距離相等,極板長L=0.20m,兩極板的間距d=1.0×10-2m。
小題1:若開始開關S處斷開狀態(tài),當其閉合后,求流過R4的總電荷量為多少?
小題2:若開關S斷開時,有一帶電微粒沿虛線方向以v0="2.0" m/s的初速度射入C的電場中,能否從C的電場中射出?(要求寫出計算和分析過程,g取10m/s2

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