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 如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动,求:

(1)匀强电场的场强的大小;

(2)粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。


【答案】E=  ,U=mv02cos2θ/2q    

【考点】带电粒子在电场中的运动

【解析】(1)依题意,对粒子受力分析可知粒子带负电,粒子受到水平向右的电场力和竖直向下的重力。垂直于运动方向平衡有   mgcosθ=qEsinθ   (2分)

解得E=              (2分)

(2)粒子运动到最高点时速度为零,设运动的位移为s,由动能定理:

-mgSsinθ-qEScosθ=0-mv02                             (3分)

最高点与出发点之间的电势差U=qEScosθ                       (2分)

解得:U=mv02cos2θ/2q    


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,导体AB与地面绝缘,将带正电的物体C靠近AB,用手接触一下B端,放开手再移去C,则此时AB 带__  ____电,若用手接触一下A端,放开手再移去C,则此时AB带__    ____电。

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如图所示,一个重为30N的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F=5N的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是(   )  

A.物体受到的摩擦力减小5N       B.物体对斜面的作用力减小5N

C.斜面受到的压力减小5N         D.物体受到的合外力减小5N

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有关电动势的说法中不正确的是(  )

A.电源的电动势等于内、外电路电势降之和

B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大

C.当外电路断开时,电源的路端电压与电源电动势相等

D.当电路中通过1库仑电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值

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汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V,内阻为0.05 Ω.电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了(  )

A.35.8 W       B.43.2 W

C.48.2 W      D.76.8 W

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如图所示,物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,则它的位移和路程分别是(     )                       

A.0,0 B.4R向左,2πR向东  C.4R向东,2πR         D.4πR向东,4R

   

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一警车A停在路口,一违章货车B恰好经过A车,A车立即加速追赶,它们的v-t图象如图所示,则0~4 s时间内,下列说法正确的是(  )

A.A车的加速度为5 m/s2 B.两车相距最远为5 m   

C.3 s末A车速度为7 m/s D. 在2 s末A车追上B车

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如图所示,两根足够长的光滑导轨固定竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则 (     )

    A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g

    B.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为

    C.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为

    D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

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如图所示,A、B是一条电场线上的两个点,有一正电荷q=3×10-5C,它在B点时具有的电势能比它在A点具有的电势能大6×10-3J,则电场强度方向由   指向   ,A、B间的电势差UAB=   。

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