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质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1。在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C,取g=10m/s2
求:(1)t=2s时间内带电微粒上升的高度;
(2)t=2s末带电微粒的速度。
⑴ 20m ⑵ 20m/s

试题分析:(1)由题意知带正电微粒受重力和电场力,当电场强度突然增加到
微粒做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律有:---------(1)
由运动学公式有:t=2s时间内带电微粒上升的高度为,----------------------------(2)
联立(1)(2)两式并代入数据得:
(2)由运动学公式有:t=2s末带电微粒的速度为--------------------------------------(3)
由(1)(3)可得
点评:中等难度 。带电的物体在电场中受到电场力作用,还可能受到其他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等,在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态(合力为零),静止或做匀速直线运动;物体也可能所受合力不为零,做匀变速运动或变加速运动,处理这类问题,就像处理力学问题一样,首先对物体进行受力分析(包括电场力),再根据合力确定其运动状态,然后应用牛顿运动定律和匀变速运动的规律列等式求解.
练习册系列答案
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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: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

静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如图所示.虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时,速度与Ox轴平行.适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图可能是图中  (     )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电油滴从a点到b点的运动轨迹,则根据此图可知

①     带电油滴所带电性
②     带电油滴在a、b两点受电场力的方向
③     带电油滴在a、b两点的速度何处较大
④     带电油滴在a、b两点的电势能何处较大
⑤     a、b两点哪点的电势较高
以上判断正确的是
A.①②⑤B.②③④C.③④⑤D.①③⑤

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

长为L的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成300角,如图所示.

求:(1)粒子未速度的大小;
(2)匀强电场的场强;
(3)两板间的距离d.

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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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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在铅板A上有一个发射源C,可向各个方向射出速率=2.8×106m/s的电子,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势E=20V,内阻不计,滑动变阻器范围为0~20Ω, A、B间距d=10cm,M为荧光屏(足够大),它紧挨着金属网外侧,已知电子的比荷,现将图中滑动变阻器滑片
置于Rap=5.6Ω,闭合开关后,求:

⑴ A、B间场强大小;
⑵ 不同方向射出的电子到达荧光屏的时间不同,则电子到达
荧光屏的最长时间和电子到达荧光屏范围的最大宽度是多少;
⑶ 调节R使粒子打在荧光屏上面积范围缩小为原来一半,
此时调节Rap至多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在半径为R的圆形边界内存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=1×106T。以圆心为坐标原点建立直角坐标系,在坐标原点分别以竖直向上、竖直向下,水平向左、水平向右同时抛出四个带正电的小球,小球的电荷量q=8×10-12C,质量m=1×10-6kg,它们的初速度大小均为v0=4m/s,忽略空气阻力,重力加速度g="10m/" s2。则:

(1)当R=m时,水平向右抛出的小球经过多少时间到达圆形边界?
(2)试证明,在四个小球都未到达圆形边界前,能用一个圆将四个小球连起来。并写出圆心的坐标。

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