靜電噴漆技術具有效率高，浪費少，質量好，有利于工人健康等優(yōu)點，其裝置如圖所示．A、B為兩塊平行金屬板，間距d=0.50m，兩板間有方向由B指向A，大小為E=l．0×l03N/C的勻強電場．在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P．油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為vo=2.0m/s，質量m=5.0×l0-16kg、帶電量為q=-2.0×10-16C．微粒的重力和所受空氣阻力均不計，油漆微粒最后都落在金屬板B上．試求：
（1）電場力對每個微粒所做的功；
（2）微粒到達B極所需的最長時間：
（3）微粒最后落在B板上所形成圖形的面積大�。�
分析：（1）初末位置電勢差相同，直接根據(jù)W=qU計算即可；
（2）水平拋出的微粒運動時間最長，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，然后根據(jù)運動學公式列式求解；
（3）圖象為圓，圓的半徑等于類似平拋運動的微粒的水平分位移，根據(jù)分位移公式列式求解即可．
解答：解：（1）電場力對微粒做功為：W=qU=qEd═2.0×10-16C×l．0×l03N/C×0.50m=1.0×10-13J
（2）微粒初速度方向平行與極板時，到達B板時間最長，在垂直極板方向，加速度a=
qE
m

根據(jù)位移時間公式，有
d=
1
2
a
t
2
m

解得
a=400m/s2，tm=5×10-2s
（3）微粒落在B板上所形成的圖象是圓形，半徑為R．
R=v0tm，S=πR2
解得
S=0.031m2
答：（1）電場力對每個微粒所做的功為1.0×10-13J；
（2）微粒到達B極所需的最長時間為5×10-2s；
（3）微粒最后落在B板上所形成圖形的面積大小為0.031m2．
點評：本題關鍵分析清楚粒子的運動規(guī)律，找出臨界軌跡對應的粒子，然后根據(jù)類似平拋運動的規(guī)律列式求解．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

靜電噴漆技術具有效率高、質量好、有益于健康等優(yōu)點，其裝置可簡化如圖．A、B為有一定間距的兩塊平行金屬板，兩板間有方向由B指向A的勻強電場．在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小相同且?guī)ж撾姷挠推嵛⒘�，假設油漆微粒的質量、電荷量大小均相等，微粒的重力和所受空氣阻力均不計，油漆微粒最后都能落在金屬板B上．對油漆微粒，下列說法正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

靜電噴漆技術具有效率高，浪費少，質量好，有利于工人健康等優(yōu)點，其裝置示意圖如圖所示．A、B為兩塊平行金屬板，間距d=0.30m，兩板間有方向由B指向A、電場強度E=1.0×103N/C的勻強電場．在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的質量m=2.0×10-15kg、電荷量為q=-2.0×10-16C，噴出的初速度v0=2.0m/s．油漆微粒最后都落在金屬板B上．微粒所受重力和空氣阻力以及微粒之間的相互作用力均可忽略．試求：
（1）微粒落在B板上的動能；
（2）微粒從離開噴槍后到達B板所需的最短時間；
（3）微粒最后落在B板上所形成圖形的面積．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?天津模擬）靜電噴漆技術具有效率高、浪費少、質量好、有益于健康等優(yōu)點，其裝置可簡化如圖．A、B為水平放置的間距d=1.6m的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由B指向A的勻強電場，場強為E=0.1v/m．在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v0=6m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的質量均為m=1.0×10-5kg、電荷量均為q=-1.0×10-3C，不計油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）油漆微粒落在B板上所形成的圖形面積；
（2）若讓A、B兩板間的電場反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.06T，調節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內沿各個方向噴出，其它條件不變．B板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度；
（3）在滿足（2）的情況下，打中B板的油漆微粒中，在磁場中運動的最短時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)靜電噴漆技術具有效率高、質量好、有益于健康等優(yōu)點，其裝置可簡化如圖．A、B為水平放置的間距d=0.9m的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由B指向A的勻強電場，電場強度為E=0.1V/m．在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v0=8m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的質量均為m=1×10-5 kg、電荷量均為q=-1×10-3 C不計空氣阻力，油漆微粒最后都能落在金屬板B上．
（1）求由噴槍P噴出的油漆微粒到達B板的最短時間．
（2）求油漆微粒落在B板上所形成的圖形面積．
（3）若讓A、B兩板間的電場反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=
445
T，調節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內沿各個方向噴出，其它條件不變．試求B板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案