如圖19所示，帶正電小球質(zhì)量為m=1×10-2 kg、帶電荷量為q=1×10-6 C,置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn).當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場時(shí)，該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，測得其速度vb=1.5 m/s,此時(shí)小球的位移為s=0.15 m.求此勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的取值范圍.（g取10 m/s2）

圖19

某同學(xué)求解如下：設(shè)電場方向與水平面之間夾角為θ,由動(dòng)能定理qEscosθ=mvb2-0得由題可知θ＞0，所以當(dāng)E＞7.5×104 V/m時(shí)小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng).

經(jīng)檢查，計(jì)算無誤.該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處？若有，請(qǐng)予以補(bǔ)充.

有7.5×104 V/m＜E≤1.25×105 V/m?

解析：該同學(xué)所得結(jié)論有不完善之處.?

為使小球始終沿水平面運(yùn)動(dòng)，電場力在豎直方向的分力必須小于等于重力?

qEsinθ≤mg

所以tanθ≤

=1.25×105 V/m?

即7.5×104 V/m＜E≤1.25×105 V/m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，真空中兩水平放置的平行金屬板C、D，上面分別開有正對(duì)的小孔O1、O2，金屬板C、D接在正弦交流電源上，兩板C、D間的電壓Ucd隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，t=0時(shí)刻開始，從小孔O1處不斷飄入質(zhì)量 m=3.2×10-25kg、電荷量q=1.6×10-19 c的帶正電的粒子（設(shè)飄入速度很小，可視為零），在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場，與金屬板相距d=10cm，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T，方向如圖甲所示，粒子的重力及粒子之間的相互作用力不計(jì)．平行金屬板C、D之間的距離足夠小，粒子在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)，求：
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（1）帶電粒子經(jīng)小孔O2進(jìn)入磁場后能飛出磁場邊界的最小速度為多大？?
（2）從0到0.04末的時(shí)間內(nèi)，哪些時(shí)刻飄入小孔O1的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界？?
（3）磁場邊界有粒子射出的長度范圍．（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

在水平面上有一沿y軸放置的長為L=1m的細(xì)玻璃管，在管底有光滑絕緣的帶正電的小球．在第一象限中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T的勻強(qiáng)磁場，方向如圖19所示．已知管沿x軸以v＝1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，帶電小球的荷質(zhì)比為．不計(jì)小球的重力．求：（1）帶電小球從管底到飛出管口時(shí)所用的時(shí)間是多少？

(2)帶電小球離開磁場時(shí)的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離是多少？

(3)帶電小球從剛離開管口后到離開磁場時(shí)所用的時(shí)間 是多少？


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科目：高中物理 來源： 題型：

在圖8-2-19甲中，帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢(shì)差為U的電場加速后，從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場.該偏轉(zhuǎn)磁場是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片上的H點(diǎn).測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì).

甲

乙

圖8-2-19

（1）設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，試證明該粒子的比荷為；

（2）若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域?yàn)閳A形，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其他條件不變.要保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到MN邊界上（MN足夠長），求磁場區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在以O(shè)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。豎直平行正對(duì)放置的兩金屬板A、K連在電壓可調(diào)的電路中。S1、S2為A、K板上的兩個(gè)小孔，且S1、S2和O在同一直線上，另有一水平放置的足夠大的熒光屏D，O點(diǎn)到熒光屏的距離為h。比荷（電荷量與質(zhì)量之比）為k的帶正電的粒子由S1進(jìn)入電場后，通過S2射向磁場中心，通過磁場后打在熒光屏D上。粒子進(jìn)入電場的初速度及其所受重力均可忽略不計(jì)。

（1）請(qǐng)分段描述粒子自S1到熒光屏D的運(yùn)動(dòng)情況；

（2）求粒子垂直打到熒光屏上P點(diǎn)時(shí)速度的大�。�

（3）移動(dòng)滑片P，使粒子打在熒光屏上Q點(diǎn)，PQ=33h（如圖19所示），求此時(shí)A、K兩極板間的電壓。

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