圖中y軸上A、B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為d和-d.在0≤y≤d的區(qū)域中,存在沿y軸向上的非均勻電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E的大小與y成正比,即E=ky;在y≥d的區(qū)域中,存在沿 y軸向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=kd(k屬未知量).x軸下方空間各點(diǎn)電場(chǎng)分布與x軸上方空間中的分布對(duì)稱,只是場(chǎng)強(qiáng)的方向都沿著y軸向下.現(xiàn)有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的微粒甲正好在O、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻將一帶電荷量為2q、質(zhì)量為m的微粒乙從y軸上的C點(diǎn)處由靜止釋放,乙運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)和甲相碰并結(jié)為一體(忽略兩微粒之間的庫(kù)侖力).在以后的運(yùn)動(dòng)中,它們所能達(dá)到的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別為A點(diǎn)和D點(diǎn),且經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大值(重力加速度為g).

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)E;

(2)求出AB間的電勢(shì)差UAB及OB間的電勢(shì)差UOB;

(3)分別求出P、C、D三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離.

(1)甲做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)和到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)加速度相等,所受合力大小也相等,則:

qE-mg=mg                                                          

    E=2mg/q.                                                           

(2)UAB=0                                                              

    mgd-qUOB=0                                                           

    UOB=mgd/q.                                                         

(3)它們經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度最大,所受合力為0

    3qEP=2mg                                                           

    EP=2mg/3q=E/3即khOP=kd/3  hOP=d/3                                   

    微粒甲在從C到O的過(guò)程中:2qE(hCO-d)+2qUOA+mghCO=EkO-0       

    微粒甲和微粒乙在碰撞過(guò)程中近似動(dòng)量守恒,則有:EkO∶EkA=(p2/2m)∶(p2/4m)

    結(jié)合體在從O到A過(guò)程中:-2mgd-3qUOA=0-EkO                           

    結(jié)合體在從O到D過(guò)程中:-3qE(hOD-d)-3qUOB+2mghOD=0-EkO              

    解得:hCO=2.4d                                                        

    hOD=2d.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在xOy平面的第二象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向沿+x軸方向;在y軸和第一象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由x軸上的P點(diǎn)向平行于+y軸射人電場(chǎng).質(zhì)點(diǎn)到達(dá)y軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與y軸的夾角為φ=60°,A點(diǎn)與原點(diǎn)0的距離為d.接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于OC飛離磁場(chǎng).不計(jì)重力影響.若OC與y軸的夾角為φ=60°,求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小v;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)P、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UPA

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在xOy平面上第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),方向如圖.y軸上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,y0),有一電子以垂直于y軸的初速度v0從P點(diǎn)垂直射入電場(chǎng)中,當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E1時(shí),電子從A點(diǎn)射出,A點(diǎn)坐標(biāo)為(xA,0),當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)為E2時(shí),電子從B點(diǎn)射出,B點(diǎn)坐標(biāo)為(xB,0).已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,不計(jì)電子的重力.
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2之比;
(2)求從A,B兩點(diǎn)出來(lái)時(shí)偏轉(zhuǎn)角的正切值;
(3)若在第Ⅳ象限過(guò)Q點(diǎn)放一張垂直于xOy平面的感光膠片,Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,-y0),求感光膠片上曝光點(diǎn)的橫坐標(biāo)xA′、xB′之比.

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年四川省宜賓市高三第二次診斷性測(cè)試?yán)砜莆锢砭?/span> 題型:計(jì)算題

如圖9所示,在xOy平面的第二象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向沿軸方向;在y軸和第一象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由軸上的P點(diǎn)向平行于軸射人電場(chǎng)。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)y軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與軸的夾角為,A點(diǎn)與原點(diǎn)0的距離為d。接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于OC飛離磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響。若OC與軸的夾角為,求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小;

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)P、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

 

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(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小v;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)P、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UPA

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