如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右的匀强电场.带负电的小物体P电荷量是2.0×10-6C,质量m=0.25kg,与轨道间动摩擦因数μ=0.4,P从O点由静止开始向右运动,经过0.55s到达A点,到达B点时速度是5m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α,且tanα=1.2。P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示.P视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g=10 m/s2,求:
(1)小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间;
(2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功。
(1)小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间;
(2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功。
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更新时间:2016-12-08 17:13:14
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【知识点】 带电粒子在匀强电场中的直线运动
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上,两板竖直放置,总质量为M,整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔,一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中(不计弹丸重力,设电容器外部电场强度为0),弹丸最远可到达距右板为x的P点,求:
(1)弹丸在电容器中受到的电场力的大小;
(2)当弹丸到达P点时,电容器已移动的距离s;
(3)x的值;
(4)你觉得弹丸进入电容器之后,电容器何时获得最大速度?其最大速率多大?
(1)弹丸在电容器中受到的电场力的大小;
(2)当弹丸到达P点时,电容器已移动的距离s;
(3)x的值;
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【推荐2】利用图像分析问题是物理学中常用的方法,其中的斜率、面积通常具有明确的物理意义。
(1)小明以6m/s的初速度将足球水平踢出,足球在草坪上滚动直到停下来的全过程中的速度-时间图像如图甲所示,求此过程中足球的加速度;
(2)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图乙所示。
一质量m=1.0×10-20 kg,电荷量q=1.0×10-9 C的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。
a.求图乙区域内电场强度的大小和方向;
b. 求粒子从(-1,0)点到(0,0)点过程中电势能的变化量。
(1)小明以6m/s的初速度将足球水平踢出,足球在草坪上滚动直到停下来的全过程中的速度-时间图像如图甲所示,求此过程中足球的加速度;
(2)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图乙所示。
一质量m=1.0×10-20 kg,电荷量q=1.0×10-9 C的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。
a.求图乙区域内电场强度的大小和方向;
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【推荐3】静电喷涂是使雾化了的带电油漆微粒在静电场的作用下,定向喷向金属工件,并吸附在工件表面的一种技术,其可简化成如图所示的模型。
在一半径为R的金属圆板P下方平行于P放置一待涂工件两者间距为d。在P和工件间施加恒定电压U后两者间形成的匀强电场如图所示。P中央有一小孔,小孔处放置一静电油漆喷枪(未画出),喷枪嘴可向各个方向均匀地喷出速度大小均为的带电油漆微粒,油漆微粒的平均质量为m、平均带电量为q。忽略油漆微粒所受重力、空气阻力和带电微粒之间的相互作用力,不计小孔和边缘效应对电场的影响。
1.油漆微粒携带着______ (选涂:A.正电荷 B.负电荷),油漆微粒到达待涂工件时的最大动能______ ,油漆微粒最短运动时间______ 。若将万用表调至电容档,红、黑表笔分别与P和待涂工件接触,读数为C,则P所带电荷量______ 。
2.为喷漆面积与P板面积相同,求P与待涂工件间距;
3.若P与待涂工件间距为,则此时喷漆面积是P板面积的几倍?
在一半径为R的金属圆板P下方平行于P放置一待涂工件两者间距为d。在P和工件间施加恒定电压U后两者间形成的匀强电场如图所示。P中央有一小孔,小孔处放置一静电油漆喷枪(未画出),喷枪嘴可向各个方向均匀地喷出速度大小均为的带电油漆微粒,油漆微粒的平均质量为m、平均带电量为q。忽略油漆微粒所受重力、空气阻力和带电微粒之间的相互作用力,不计小孔和边缘效应对电场的影响。
1.油漆微粒携带着
2.为喷漆面积与P板面积相同,求P与待涂工件间距;
3.若P与待涂工件间距为,则此时喷漆面积是P板面积的几倍?
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