如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿軸的正方向,場(chǎng)強(qiáng)為。在點(diǎn)有一個(gè)靜止的中性微粒,由于內(nèi)部作用,某一時(shí)刻突然分裂成兩個(gè)質(zhì)量均為的帶電微粒,其中電荷量為的微粒1沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間到達(dá)B點(diǎn)。不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用。試求:
(1)分裂時(shí)兩個(gè)微粒各自的速度;
(2)當(dāng)微粒1到達(dá)B(點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力對(duì)微粒1做功的瞬間功率;
(3)當(dāng)微粒1到達(dá)B(點(diǎn)時(shí),兩微粒間的距離。
解:(1)微粒1在y方向不受力,做勻速直線運(yùn)動(dòng);在x方向由于受恒定的電場(chǎng)力,做勻加速直線運(yùn)動(dòng);所以微粒1做的是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)
設(shè)微粒1分裂時(shí)的速度為v1,微粒2的速度為v2,則有:
在y方向上有:-
在x方向上有:,-,根號(hào)外的負(fù)號(hào)表示沿y軸的負(fù)方向
中性微粒分裂成兩微粒時(shí),遵守動(dòng)量守恒定律,有
,方向沿y正方向
(2)設(shè)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時(shí)的速度為v,則電場(chǎng)力做功的瞬時(shí)功率為
其中由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
所以
(3)兩微粒的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性,如圖所示,當(dāng)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時(shí)發(fā)生的位移
則當(dāng)當(dāng)微粒1到達(dá)(0,-d)點(diǎn)時(shí),兩微粒間的距離為
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi),其圓心為O點(diǎn),半徑R=1.8m,OA連線在豎直方向上,AC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°.今有一質(zhì)量m=3.6×10-4 kg、電荷量q=+9.0×10-4 C的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點(diǎn)射入圓弧軌道內(nèi),一段時(shí)間后從C點(diǎn)離開(kāi),小球離開(kāi)C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
(3)小球射入圓弧軌道后的瞬間對(duì)軌道的壓力.

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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,在豎直方上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力,則( 。
A、小球一定帶正電B、電場(chǎng)力跟重力平衡C、小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能一定增大D、小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年山東濟(jì)寧市泗水一中高二12月質(zhì)量檢測(cè)物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半,當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致,(帶電粒子重力不計(jì))求


(l)粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年山東德州市某中學(xué)高二12月月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半,當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致,(帶電粒子重力不計(jì))求
(l)粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ;
(3)粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆山東濟(jì)寧市高二12月質(zhì)量檢測(cè)物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為 d ,電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),從 A 點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的位移為電場(chǎng)寬度的一半,當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方一致,(帶電粒子重力不計(jì))求

(l)粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度v;

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ;

(3)粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

 

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