如圖所示，以O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x軸，y軸在豎直方向．在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m＝2.0×10－3 kg、電量q＝2.0×10－6 C的帶正電的物體(可作為質(zhì)點(diǎn))，從O點(diǎn)開(kāi)始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x＝6.0 t－10 t2，式中x的單位為m，t的單位為s．不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2．

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；

(2)求帶電物體在0.5 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程；

(3)若在第0.6 s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)檠?I>y軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變．求在0～0.8 s內(nèi)帶電物體電勢(shì)能的變化量．

答案：
解析：

　　(1)(6分)加速度大小a＝20 m/s2　　(1分)

　　根據(jù)牛頓第二定律Eq＝ma　　(2分)

　　解得場(chǎng)強(qiáng)E＝2.0×104 N/C　　(2分)

　　方向沿x軸負(fù)方向　　(1分)

　　(2)(6分)物體在O點(diǎn)的初速度v0＝6.0 m/s　　(1分)

　　減速時(shí)間t1＝＝0.3 s　　(1分)

　　0.3 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程x1＝＝0.9 m　　(1分)

　　后0.2 s物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)的路程

　　x2＝＝0.4 m　　(1分)

　　0.5 s內(nèi)物體經(jīng)過(guò)的路程s＝x1＋x2＝1.3 m　　(2分)

　　(3)(6分)第0.6 s末帶電物體回到坐標(biāo)原點(diǎn)O　　(1分)

　　之后的0.2 s物體以初速度v0做類平拋運(yùn)動(dòng)

　　在y方向根據(jù)牛頓第二定律

　　Eq－mg＝m　　(1分)

　　　　(1分)

　　解得物體在y方向經(jīng)過(guò)的距離y0＝0.2 m　　(1分)

　　電場(chǎng)力做功W＝Eq y0＝8.0×10－3 J　　(1分)

　　所以電勢(shì)能減少8.0×10－3 J　　(1分)

　　(或電勢(shì)能的變化量為　?EP＝－8.0×10－3 J)


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?臺(tái)州模擬）如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系Oxy，沿y軸放置一平面熒光屏，在y＞0，0＜x＜0.5m的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T．在原點(diǎn)O放一個(gè)開(kāi)有小孔粒子源，粒子源能同時(shí)放出比荷為q/m=4.0×106kg/C的不同速率的正離子束，沿與x軸成30°角從小孔射入磁場(chǎng)，最后打在熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮．入射正離子束的速率在0到最大值vm=2.0×106m/s的范圍內(nèi)，不計(jì)離子之間的相互作用，也不計(jì)離子的重力．
（1）求離子打到熒光屏上的范圍．
（2）若在某時(shí)刻（設(shè)為t=0時(shí)刻）沿與x軸成30°角方向射入各種速率的正離子，求經(jīng)過(guò)
5π
3
×10-7s時(shí)這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程．
（3）實(shí)際上，從O點(diǎn)射入的正離子束有一定的寬度，設(shè)正離子將在與x軸成30°～60°角內(nèi)進(jìn)入磁場(chǎng)．則某時(shí)刻（設(shè)為t=0時(shí)刻）在這一寬度內(nèi)向各個(gè)方向射入各種速率的離子，求經(jīng)過(guò)
5π
3
×10-7s時(shí)這些離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?江蘇模擬）如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x軸，y軸在豎直方向．在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-3kg、電量q=2.0×10-6C的帶正電的物體（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開(kāi)始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=8.0t-10t2，式中x的單位為m，t的單位為s．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2．
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（2）求帶電物體在0.8s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程；
（3）若在第0.8s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變．求在0～1.0s內(nèi)帶電物體電勢(shì)能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x軸，y軸在豎直方向．在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-3kg、電量q=2.0×10-6C的帶正電的物體（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開(kāi)始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=6.0t-10t2，式中x的單位為m，t的單位為s．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2．
（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（2）求帶電物體在0.5s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程；
（3）若在第0.6s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變．求在0～0.8s內(nèi)帶電物體電勢(shì)能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x軸，y軸在豎直方向。在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10—3kg、電量q=2.0×10—6C的帶正電的物體（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開(kāi)始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=6.0t—10t2，m,t的單位為s。不計(jì)阻力，取g=10m/s2。

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；

（2）求帶電物體在0.5s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程；

（3）若在第0.6s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變。求在0-0.8s內(nèi)帶電物體電勢(shì)的變化量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，以O為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系Oxy,沿y軸放置一平面熒光屏，在y＞0，0＜x＜0.5m的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。在原點(diǎn)O放一個(gè)開(kāi)有小孔粒子源，粒子源能同時(shí)放出比荷為q/m =4.0×106kg/C的不同速率的正離子束，沿與x軸成30o角從小孔射入磁場(chǎng)，最后打在熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射正離子束的速率在0到最大值vm=2.0×106m/s的范圍內(nèi)，不計(jì)離子之間的相互作用，也不計(jì)離子的重力。

（1）求離子打到熒光屏上的范圍。

（2）若在某時(shí)刻(設(shè)為t=0時(shí)刻)沿與x軸成30o角方向射入各種速率的正離子，求經(jīng)過(guò)s時(shí)這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程。

（3）實(shí)際上，從O點(diǎn)射入的正離子束有一定的寬度，設(shè)正離子將在與x軸成30o～60o角內(nèi)進(jìn)入磁場(chǎng)。則某時(shí)刻(設(shè)為t=0時(shí)刻)在這一寬度內(nèi)向各個(gè)方向射入各種速率的離子，求經(jīng)過(guò)s時(shí)這些離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積。

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