如图所示,在平面直角坐标系的三、四象限内有一宽度为d、方向水平向右的匀强电场;从
轴上的
点分别向左、右两侧水平射出比荷为
的同种微粒,左侧微粒在第三象限离开电场时速度方向竖直向下,右侧微粒在第四象限的电场中做直线运动。已知从
点射出时左侧微粒的初速度是右侧微粒的
倍,离开电场时右侧微粒的动能是左侧微粒的
倍,重力加速度为
,空气阻力不计。求:
(1)右侧微粒与左侧微粒在电场中运动的水平位移之比;
(2)电场强度的大小;
(3)
点的坐标。
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(1)右侧微粒与左侧微粒在电场中运动的水平位移之比;
(2)电场强度的大小;
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
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更新时间:2023-05-01 01:03:02
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】在光滑绝缘的水平面上,用长为
的绝缘轻杆连接两个质量均为
的带电小球A和B,A球的带电荷量为
,B球的带电荷量为
,组成一带电系统,如图所示,虚线
为
两球连线的垂直平分线,虚线
与
平行且相距为
,最初A球和B球分别静止于虚线
的两侧,距
的距离均为
。且A球距虚线
的距离为
,若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线
、
间加上水平向向右的匀强电场
后,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/31/1914090794852352/1916329518448640/STEM/888f5683d5fc4da3acde259cceae519d.png?resizew=228)
(
)B球刚进入电场时,A球与B球组成的带电系统的速度大小。
(
)带电系统从开始运动到速度第一次为零时所需的时间。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d916a406adac9fa4dcfbad152547ac9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/173412b4419fc2490841c6a20847d5af.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/438f34bc8b04e8c494b91306ac6fe352.png)
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(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdaa19de263700a15fcf213d64a8cd57.png)
(
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,长方形平台固定在地面上,上有A、B两个绝缘不带电的光滑小球质量均为m=1kg,两球半径足够小.小球B悬挂在长为L=0.5m的细绳上,细绳另一端固定在O点,B与平台最右端恰好接触但没有压力.平台右侧存在竖直向下的匀强电场,场强E=1×103N/C.有一个内径略大于小球直径的凹槽C放在倾角为30°、斜边长为s=2m的斜面D底端,斜面绝缘并固定在地面上,凹槽质量为mC=1kg,带电量q=-0.01C,凹槽内壁与底部垂直,回槽与斜面摩擦系数为μ=
.现给A一个水平向右的初速度VA,A球与B球的碰撞为弹性碰撞,B球恰好能做完整的圆周运动.当小球A离开平台的同时,给凹槽一个沿斜面向上的初速度vC.小球A离开平台t=
s后,小球相对凹槽垂直落入槽内.已知g=10m/s2.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/21/2145552464404480/2151009369432064/STEM/cc3a5bce-c392-48ab-98cf-2f7b07e7c965.png?resizew=366)
(1)求小球A的初速度vA的大小;
(2)求凹槽的初速度vc的大小;
(3)若小球A与凹槽底部碰撞后黏在一起(垂直斜面方向速度全部耗散,沿斜面方向速度不变),整个过程凹槽带电量不发生变化,求小球A与凹槽离开斜面的速度V.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/039b5d69307f03fc40103a37f4b0cabe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/69a8b76e36783a69d14ec54af82c7df0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/21/2145552464404480/2151009369432064/STEM/cc3a5bce-c392-48ab-98cf-2f7b07e7c965.png?resizew=366)
(1)求小球A的初速度vA的大小;
(2)求凹槽的初速度vc的大小;
(3)若小球A与凹槽底部碰撞后黏在一起(垂直斜面方向速度全部耗散,沿斜面方向速度不变),整个过程凹槽带电量不发生变化,求小球A与凹槽离开斜面的速度V.
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】在水平桌面上固定一个直角三角形绝缘支架
,
间的距离
,空间分布着水平向右的匀强电场,场强为
,且
,小球与
轨道之间的动摩擦因数
,带正电的小球
以
的初速度从
点沿
方向抛出,沿
运动继而从
点离开支架,如图甲所示。(取
,
,重力加速度
)
(1)求小球到达
点的速度
。
(2)求小球离开支架后离地面最远时,小球与
点距离
。
(3)如图,若在支架末端同一竖直平面内固定一半径
的光滑绝缘圆弧轨道,切点为
,
为圆心,要使小球能够到达
点且在圆轨道上运动过程中不脱离轨道,求小球在
点的初速度
应满足的条件。(上述计算结果均可保留根号)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bef5239ddbb0972700ce01daf9ee7cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ef95894ceebaf236170e8832dcf7e3.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/510860342c090d65b43488f0f7cfd2c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ef95894ceebaf236170e8832dcf7e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf253f50498a9e29571786ba5b3bf474.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ef95894ceebaf236170e8832dcf7e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ef95894ceebaf236170e8832dcf7e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5db41a1f31d6baee7c69990811edb9f.png)
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(1)求小球到达
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/478f9059cadeb640ca31be6414646186.png)
(2)求小球离开支架后离地面最远时,小球与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5db41a1f31d6baee7c69990811edb9f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5873c01192b7d33b7483f444f90b5b0.png)
(3)如图,若在支架末端同一竖直平面内固定一半径
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c37adf2b42a428bc64b03a542b06d5b7.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/8/dfd31312-0406-4314-b2e2-8cc5ba81e428.png?resizew=520)
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,位于竖直面内的xOy直角坐标系的第二象限内存在一匀强电场,电场方向平行于xOy平面,与x轴正方向的夹角θ=60°且斜向上方。整个x轴的负半轴上都分布着粒子发射源,发射源发射的带电粒子完全相同(质量均为m,电荷量均为+q,粒子竖直发射后的初速度大小均为v0,方向均沿y轴正方向),在所有到达y轴正半轴的粒子中自P点发射的粒子经过y轴正半轴时的速度最小。已知带电粒子所受重力大小为其所受电场力大小的
倍,重力加速度为g,不计粒子间的相互作用力。求:
(1)粒子自x轴发射后,在电场中运动时的加速度大小和方向;
(2)自P点发射的粒子经过y轴时的速度大小;
(3)粒子自x轴上的Q点(图中未画出)发射时,粒子经过y轴时的速度方向恰好垂直于y轴,求OQ的距离。(提示:可以参考研究抛体运动时所用的“运动的合成和分解”的思路解题)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7ffe8515ff6183c1c7775dc6f94bdb8.png)
(1)粒子自x轴发射后,在电场中运动时的加速度大小和方向;
(2)自P点发射的粒子经过y轴时的速度大小;
(3)粒子自x轴上的Q点(图中未画出)发射时,粒子经过y轴时的速度方向恰好垂直于y轴,求OQ的距离。(提示:可以参考研究抛体运动时所用的“运动的合成和分解”的思路解题)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/5/2499154577866752/2499580710043648/STEM/f20ae50dfa4847c4acac9be3f493c561.png?resizew=134)
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(0.4)
【推荐2】真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°,(取sin37°=0.6, cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.已知重力加速度为g,求运动过程中
(1)小球受到的电场力的大小;
(2)小球的最小速度;
(3)小球再回到与抛出点同一水平面时距离抛出点的距离.
(1)小球受到的电场力的大小;
(2)小球的最小速度;
(3)小球再回到与抛出点同一水平面时距离抛出点的距离.
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