【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),一勻強(qiáng)電場方向豎直向上,一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電微粒以水平初速度v0P點射入,入射方向與電場線垂直。帶電微粒從Q點射出電場時,其速度方向與電場線夾角為30°。知勻強(qiáng)電場的寬度為d,P、Q兩點的電勢差為U,設(shè)P點的電勢為零,重力加速度為g。

(1)求帶電微粒在Q點的電勢能;

(2)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大;

(3)當(dāng)該帶電微粒電勢能為時,機(jī)械能變化了多少?

【答案】(1)-qU  (2) (3)

【解析】

(1)據(jù)電勢差公式求得Q點的電勢,再據(jù)電勢能與電勢關(guān)系求得Q點的電勢能;

(2)對微粒的運動進(jìn)行分解,由類平拋的知識和牛頓第二定律求得勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度;

(3)據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系求得電場力做的功,然后據(jù)功能關(guān)系求得機(jī)械能的變化。

(1)根據(jù)帶電微粒的偏轉(zhuǎn)方向,知微粒帶正電

PQ兩點的電勢差為,P點的電勢為零

帶電微粒在Q點的電勢能:

(2)建立直角坐標(biāo)系,垂直于電場線方向為x軸,平行于電場方向為y軸,由類平拋運動的規(guī)律和幾何知識可得

解得:

(3)當(dāng)該帶電微粒電勢能為時,電場力做功為,所以微粒機(jī)械能增加。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車A在水平冰雪路面上行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B,立即采取制動措施,但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后B車向前滑動了4.5 m,A車向前滑動了2.0 m,已知AB的質(zhì)量分別為kgkg,兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動,重力加速度大小.

(1)碰撞后的瞬間B車速度的大。

(2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一正方形閉合導(dǎo)線框abcd,邊長為0.1m,各邊電阻均為,bc邊位于x軸上,在x軸原點O右方有寬為0.2m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū),如圖所示,當(dāng)線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場區(qū)過程中,如圖所示中,哪一圖線可正確表示線框從進(jìn)入到穿出過程中,ab邊兩端電勢差Uab隨位置變化的情況( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場,各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,圓臺母線與豎直方向的夾角為θ。一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬圓環(huán)位于圓臺底部。圓環(huán)中維持恒定的電流I,圓環(huán)由靜止向上運動,經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合,圓環(huán)上升的最大高度為H。已知重力加速度為g,磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運動的過程中,下列說法正確的是

A. 安培力對圓環(huán)做的功為mgH

B. 圓環(huán)先做勻加速運動后做勻減速運動

C. 圓環(huán)運動的最大速度為

D. 圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實驗課上,同學(xué)們利用打點計時器等器材,研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律.其中一小組的同學(xué)從所打的幾條紙帶中選取了一條點跡清晰的紙帶,如圖所示.圖中O、A、B、C、D是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點還有四個點沒有畫出.

1)實驗中除打點計時器(含紙帶,復(fù)寫紙)小車,平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,還需使用的有_________.(不定項選擇)

A.電壓合適的50Hz的交流電源 B.電壓可以調(diào)的直流電源

C.刻度尺 D.秒表 E.天平 G.重錘

2)下圖打出的紙帶中,相鄰兩個記數(shù)點間的時間間隔為_________s

3)由圖中的數(shù)據(jù)可知,打點計時器打下C點時小車的運動速度大小是________m/s.小車運動的加速度是_________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

4)若交流電的實際頻率偏小時,仍按原頻率計算,則測量的加速度值比真實的加速度值_________(選填偏大”“偏小不變).

5)對于減小實驗誤差來說,采取下列方法中正確的有 __________ (不定項選擇)

A.選取記數(shù)點,把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位

B.使小車運動的加速度盡量小些

C.舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰,點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量、計算

D.選用各處平整程度,光滑程度相同的長木板做實驗

E.實驗時盡量讓小車靠近打點計時器,釋放小車后再打開打點計時器電源

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一小型發(fā)電站通過升壓變壓器B1和降壓變壓器B2把電能輸送給用戶(B1 和B2都是理想變壓器),已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500kW,輸出電壓為500V,升壓變壓器B1原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10,兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻為2Ω。降壓變壓器B2的輸出電壓為220V。求:

(1)輸電導(dǎo)線上損失的功率;

(2)降壓變壓器B2的原、副線圈的匝數(shù)比。

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【題目】將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直,關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,下列表述正確的是

A. 感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)

B. 穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大

C. 穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大

D. 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“用插針法測玻璃磚折射率”的實驗中,玻璃磚的ab邊與邊相互平行, 邊與邊不平行,某同學(xué)在白紙上仔細(xì)畫出了玻璃磚的兩條邊線邊與,如圖所示。

(1)實驗時,先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO,接著,眼睛應(yīng)在玻璃磚的________(選填“同一側(cè)”.“另一側(cè)”)觀察所插的兩枚大頭針P1和P2,同時通過插第三.第四枚大頭針來確定從玻璃磚射出的光線。

(2)實驗中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上?____(填“是”或“否”)

(3)下列操作可以減小實驗誤差的是_________(填字母代號)

A.適當(dāng)增大大頭針P1、P2的間距

B.選擇玻璃磚相互平行的、邊來測量

C.選用盡可能細(xì)的筆畫線

D.使AO的入射角接近于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊相同的金屬板正對著水平放置,板間距離為d。當(dāng)兩板間加電壓U時,一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以水平速度v0A點射入電場,經(jīng)過一段時間后從B點射出電場,AB間的水平距離為L,不計重力影響。求:

(1)帶電粒子從A點運動到B點偏轉(zhuǎn)位移y

(2)A、B間的電勢差UAB

(3)帶電粒子經(jīng)過B點時速度v的大小

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