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如图所示,两个带等量异种电荷、竖直放置的、电容为C、间距为d的平行金属板,两板之间的电场可视为匀强电场。一个质量为m,带电量为-q的小球,用长为LL<d)的不可伸长细线悬挂于O点,将小球拉至水平位置M,由静止释放,当小球向下摆过60°到达N点时,速度恰为零。(细线始终处于伸直状态)则:

(1)左极板带电量Q是多少?
(2)小球到达N点时的加速度大小是多少?
(1)  (2)g

试题分析:(1)设两板间电势差为U、场强为E
           ①             
对球,从MN由动能定理有    
所以       ②       
由①② 可得                                      
(2)球在N点的加速度方向垂直ON沿切线向上,在N点受力分析,将电场力和重力正交分解,在切线方向有  
          
点评:解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了;分析问题时一定要弄清物体的运动轨迹,是什么运动。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,一个电子以速度v0=6.0×106m/s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。两板间场强E=2.0×104V/m,方向自下向上。若板间距离d=2.0×10-2m,板长L=10cm,问此电子能否从下板射至上板?它将击中极板的什么地方?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d = 2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =3.2×10?19C的带负电粒子从P点以速度v = 4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:

⑴带电粒子在磁场中运动时间;
⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
⑶若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,在平面内水平和竖直的虚线L1L2将平面分为四个区域,L2的左侧有一随时间变化的匀强电场,电场的变化情况如图所示(图象中场强大小E0为已知量,其他量均为未知),电场强度方向与L1平行且水平向右。L2的右侧为匀强磁场,方向垂直纸面向外。现将一绝缘挡板放在第一个区域内,其与L1L2的交点MNO点的距离均为2b。在图中距L1bL2为4bA点有一粒子源,可以发射质量为m,电荷量为+q的粒子(粒子的初速度近似为零,不计重力),粒子与挡板碰后电荷量不变,速度大小不变,方向变为平行于L2,当粒子第一次到达理想边界L2时电场消失,粒子再次与挡板碰撞的同时匀强电场恢复且粒子源发射下一个粒子,如此重复。
 
(1)求粒子第一次到达边界L2时的速度大小及速度方向与虚线L1的夹角;
(2)若粒子源在t=0时刻发射一粒子,粒子进入右面磁感应强度为B0的匀强磁场中,恰好打在挡板M处。求坐标轴中的T1T2的值分别是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某电场的电场线的分布如图所示,一个带电粒子只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过N点,则下列判断正确的是
A.粒子带正电
B.粒子在M点的加速度大
C.粒子在N点的速度大
D.电场力对粒子做负功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,水平放置的平行板电容器,极板长L= 0.1m,两板间距离d =" 0.4" cm。有一带电微粒以一定的初速度从两板中央平行于极板射入,若板间不加电场,由于重力作用微粒恰能落到下板中点O处;若板间加竖直方向的匀强电场,带电微粒刚好落到下板右边缘B点。已知微粒质量,电量,取g=10m/s2

试求:(1)带电微粒入射初速度的大小;
(2)板间所加电场的电场强度多大?方向怎样?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入匀强电场,由B点飞出电场时速度方向与AO方向成=45°,已知AO的水平距离为d。(不计重力)求:(1)从A点到B点用的时间;(2)匀强电场的电场强度大小;(3)AB两点间电势差

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一电荷量为q的正离子以速度v射入离子速度选择器,恰能沿直线飞出,速度选择器中的电场强度为E,磁感应强度为B,则(  )
A.若改为电荷量为-q的离子,将往上偏
B.若速度变为2v,将往上偏
C.若改为带电荷量为+2q的离子,将往下偏
D.若速度变为v/2,将往下偏

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

虚线框abcd内的正方形区域内有竖直向下的匀强电场,如图所示.一束速率相同的氕核、氘核和氚核从a处垂直电场方向进入电场,氕核、氘核和氚核的质量分别为m、2m、3m,电荷量都为q,若其中氘核正好从c点射出,则以下判断正确的是
A.氕核从bc边射出,氚核从cd边射出
B.氕核和氚核也是从c点射出
C.氘核和氚核在电场中的运动时间相同,大于氕核在电场中的运动时间
D.氕核在电场中的运动时间最短,氚核在电场中的运动时间最长

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