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E0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場，不計(jì)重力．
（1）若粒子從c點(diǎn)離開電場，求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時的動能．
（2）若粒子離開電場時動能為EK′，求電場強(qiáng)度的大小？
（1）粒子的初動能為，E0=
1
2
m
v20

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

所以E=
4E0
qL

根據(jù)動能定理，有
qEL=Ekt-E0
所以
Ekt=qEL+E0=5E0．
即電場強(qiáng)度的大小為
4E0
qL
，粒子離開電場時的動能為5E0．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，有
qE=ma ①
沿初速度方向做勻速運(yùn)動，有
x=v0t ②
沿電場方向的分位移為
y=
1
2
at2 ③
根據(jù)動能定理，有
qEy=EK′-E0 ④
當(dāng)帶電粒子從bc邊飛出時，x=L，y＜L，由①②③④式聯(lián)立解得
E=
v0
2m(Ek′-E0)
qL
=
4E0(Ek′-E0)
qL

當(dāng)帶電粒子從cd邊飛出時，y=L，x＜L，由①②③④式聯(lián)立解得
E=
Ek′-E0
qL

即當(dāng)帶電粒子從bc邊飛出時電場強(qiáng)度為E=
4E0(Ek′-E0)
qL
；當(dāng)帶電粒子從cd邊飛出時電場強(qiáng)度為
Ek′-E0
qL
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，C、D兩帶電平行金屬板間的電壓為U，A、B也為一對豎直放置的帶電平行金屬板，B板上有一小孔，小孔在C、D兩板間的中心線上．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從D板邊緣的O點(diǎn)以速度vo斜向射入C、D板間，穿過B板的小孔運(yùn)動到緊靠A板的P點(diǎn)時速度恰好為零，則A、B兩板間的電壓為（　�。�
A．
mv02-qU
2q
B．
2mv02-qU
2q
C．
mv02-qU
q
D．
2mv02-qU
q

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，三個質(zhì)量相等的，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，以相同速率在帶電平行金屬板的P點(diǎn)沿垂直于電場方向射入電場，落在A、B、C三點(diǎn)，則．（　�。�
A．落到A點(diǎn)的小球帶正電、落到B點(diǎn)的小球帶負(fù)電、落到C點(diǎn)的小球不帶電
B．三小球在電場中運(yùn)動時間相等
C．三小球到達(dá)正極板的動能關(guān)系是EkA＞EkB＞EkC
D．三小球在電場中的加速度關(guān)系是aC＞aB＞aA

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在空間水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定的初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場，到達(dá)C點(diǎn)時速度方向恰好水平，A．B．C三點(diǎn)在同一直線上，且AB=2BC，由此可見，下列說法正確的是（　�。�
A．電場力為2mg
B．小球帶正電
C．小球從A到B與從B到C的運(yùn)動時間相等
D．小球從A到B與從B到C的速度變化量相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠大的絕緣水平面上有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)以初速度v0水平向右運(yùn)動，物塊與水平面問的動摩擦因數(shù)為μ．在距離A點(diǎn)L處有一寬度為L的勻強(qiáng)電場區(qū)，電場強(qiáng)度方向水平向右，已知重力加速度為g，場強(qiáng)大小為E=
2μmg
q
．則下列說法不正確的是（　　）
A．適當(dāng)選取初速度v0，小物塊有可能靜止在電場區(qū)內(nèi)
B．無論怎樣選擇初速度v0，小物塊都不可能靜止在電場區(qū)內(nèi)
C．若小物塊能穿過電場區(qū)域，小物塊在穿過電場區(qū)的過程中，電場力做功為-2μmgL
D．要使小物塊進(jìn)入電場區(qū)，初速度v0的大小應(yīng)大于
2μgL

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為-q，重力不能忽略的帶電微粒，以初速度v0從金屬板中央平行于金屬板方向射入，金屬板長為L，間距為d．求：
（1）微粒沿直線運(yùn)動時的板間電壓；
（2）微粒可以在兩板間穿過時，兩板間電壓的范圍；
（3）若不計(jì)微粒的重力，微粒穿過電場時速度的最大值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中豎直平面xOy內(nèi)存在有豎直向下的電場，帶電小球以初速度v0從O點(diǎn)沿x軸水平射入，恰好通過平面中的A點(diǎn)，OA連線與Ox夾角為300，已知小球質(zhì)量為m，則帶電小球通過A點(diǎn)時的動能為（　�。�
A．
7
mv20
6
B．
2
mv20
3
C．2m
v20
D．
mv20
2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2013年12月初，霧霾施虐寧波，有同學(xué)想通過靜電除塵的方法凈化空氣，設(shè)計(jì)原理圖如圖所示．她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等．第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個勻強(qiáng)電場，塵粒的運(yùn)動方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒的運(yùn)動方向如圖乙所示．已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動的速度成正比，即F阻=kv（k為一定值），假設(shè)每個塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，則在這兩種方式中（　�。�
A．塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動
B．塵粒受到的電場力大小相等
C．電場對單個塵粒做功的最大值相等
D．乙容器中的塵粒運(yùn)動為類平拋運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用示波器觀察其交流信號時，在顯示屏上顯示出一個完整的波形，如圖所示．經(jīng)下列四組操作之一，使該信號顯示出兩個完整的波形，且波形幅度增大．此組操作是 (　　)．
A．調(diào)整X增益旋鈕和豎直位移旋鈕
B．調(diào)整X增益旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕
C．調(diào)整掃描微調(diào)旋鈕和Y增益旋鈕
D．調(diào)整水平位移旋鈕和Y增益旋鈕

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案