练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    在如图所示的xoy平面内存在着水平向右的匀强电场，有一带正电的小球P自坐标原点O竖直抛出，它的初动能为4J，不计空气阻力。当它上升到最高点M时，它的动能为5J。求：（1）试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动。（2）在图中画出带电小球P从抛出点O到落回与O在同一水平线上O′点的运动轨迹示意图。（3）带电小球落回到O′点时的动能。

     


    （1）在竖直方向，小球受重力作用，由于重力与小球的初速度方向相反，所以沿竖直方向小球做匀变速直线运动（竖直上抛运动）。…（3分）

    沿水平方向，小球受水平向右的电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动。……（3分）

    （2）运动轨迹示意图如图所示。

    说明：画出OM段给3分，画出MO′段给3分。如果OM或MO′画成直线的不给分；如果画成OP=PO′扣3分。

    （3）设小球质量为m、带电量为q，初速度为v0，上升的最大高度为h，OM（OP）两点间电势差为U1，MO′（PO′）两点间电势差为U2，小球在O′点的动能为Ek ′。

    对于小球从O到M的过程，根据动能定理有：qU1-mgh=EkM-Ek0

    由竖直方向的分运动可得出：h=，  mgh=mv02

    对于小球从M到O′的过程，根据动能定理有：qU2+mgh= Ek ′- EkM

    根据竖直上抛运动的时间特点和小球沿水平方向的分运动特点可知：

    OP：P O′=1：3

    由匀强电场的电势差与场强的关系有U1：U2=1：3

    由以上方程可解得：Ek ′=24J

     


    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示的直角坐标系xoy中，在x＜0，y＞0的区域有一对平行金属板M和N，其中N板位于x轴上，M、N板加有如图所示电压，平行金属板右侧存在沿y轴负向与平行金属板等宽度的匀强电场，场强大小为E，在x＞0 y＞0的区域存在垂直纸面的矩形有界磁场，其下边界和左边界分别与Ox、Oy轴重合．t=0时刻一质量为m，电量为q的带电微粒沿着平金属板的轴线O1O  2以初速度v0向右开始运动，恰从M板右边缘的P点沿x轴正向进入平行金属板右侧电场，经过一段时间后以2v0的速度经Q点进入磁场，Q点为O1O2与y轴的交点，再经磁场偏转带电微粒恰好从坐标原点O沿x轴负向返回电场，不计带电微粒的重力．求：
    （1）平行金属板M、N间的距离d及右侧电场的宽度L；
    （2）平行金属板上所加电压U0满足的条件；
    （3）矩形磁场区域的最小面积．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?南通二模）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°．一束带电量q=8.0×10-19C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°～90°之间．则：

    （1）离子运动的速度为多大？
    （2）离子的质量应在什么范围内？
    （3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2?应满足什么条件？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?浙江模拟）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面的正三角形匀强磁场区域，磁感应强度B2=0.25T．一束带电量q=8.0×10-19C，质量m=8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间，不计重力，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射向三角形磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为60°．则：
    （1）离子运动的速度为多大？
    （2）试讨论正三角形区域内的匀强磁场方向垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况下，正三角形磁场区域的最小边长分别为多少？并求出其在磁场中运动的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?安徽）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的p（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：
    （1）电场强度E的大小；
    （2）粒子到达a点时速度的大小和方向；
    （3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：
    （1）电场强度E的大小；
    （2）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值；
    （3）假设磁场的磁感应强度为B，粒子从p点出发到达y轴的时间t．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案