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如图所示的真空中,场强为E的匀强电场,方向与竖直平面xOy平行且与竖直轴Oy负方向成θ=37°的夹角.带电粒子以初速度v0=7.5m/s,从原点O沿着Ox轴运动,达到A点时速度为0,此刻,匀强电场的方向突然变为竖直向下,而大小不变,粒子又运动了t2=2s.(g=10m/s2)求:
(1)粒子的带何种电荷、粒子到A点前作什么运动
(2)带电粒子运动t2后所在位置的坐标.

解:(1)由于带电粒子沿着Ox轴运动,根据受力分析知:粒子一定带负电;
粒子前阶段是沿着Ox轴作匀减速运动.
(2)前阶段,根据受力分析图知:
a1==7.5m/s2
又据
x=s=3.75m
电场的方向改变后,粒子是沿着垂直Ox轴作竖直向上的匀加速运动.
a2===2.5m/s2
=5m ④
带电粒子的位置坐标为(3.75m,5m)
答:(1)粒子的带负电荷、粒子到A点前作匀减速直线运动;
(2)带电粒子运动t2后所在位置的坐标为(3.75m,5m).
分析:(1)由于带电粒子沿着Ox轴运动,末速度为零,故一定是匀减速直线运动,故合力方向与速度方向相反;受力分析,受重力和电场力,根据平行四边形定则确定电场力与重力的关系.
(2)求解出电场力后,根据牛顿第二定律求解出改变电场方向后的加速度,再根据运动学公式列式求解.
点评:本题关键明确粒子的运动规律,能够结合曲线运动的条件、运动学公式、牛顿第二定律列式求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

场源电荷Q=2×10-4C,是正点电荷,试探电荷q=-2×10-5C,是负电荷,它们相距r=2m,而分别静止在A、B两点,且都在真空中,如图所示.(已知k=9.0×109N?m2/C2
求:(1)q受的电场力(即库仑力)的大小和方向;
(2)q所在的B点的场强EB的大小;
(3)将试探电荷拿去后B点的场强大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

静电场与引力场有着非常相似的性质,力的形式都遵从平方反比定律,解答下列问题:

(1)写出万有引力定律和库仑定律中的常数G与K的单位。

(2)某星球的质量为M,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一个物体,经时间该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面,至少应以多大的速度抛出物体(不计一切阻力,万有引力常量为G)?

(3)如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电量为q,在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中。已知静电力恒量k和重力加速度g,求:A球刚释放时的加速度以及当A球的动能最大时,A球与B点的距离。

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年山西省忻州一中高二上学期期末联考文科物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,场源电荷Q = 2×10-4C,是正点电荷;试探电荷q = 2×10-5 C,是负电荷,它们相距r=2m,且都在真空中,K = 9.0×109N·m2/C2。求:

(1)q受的电场力;
(2)q所在的B点的场强EB
(3)将试探电荷q拿去后B点场强是多少?

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科目:高中物理 来源:2014届山西省高二上学期期末联考文科物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,场源电荷Q = 2×10-4C,是正点电荷;试探电荷q = 2×10-5 C,是负电荷,它们相距r=2m,且都在真空中,K = 9.0×109N·m2/C2。求:

(1)q受的电场力;

(2)q所在的B点的场强EB

(3)将试探电荷q拿去后B点场强是多少?

 

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科目:高中物理 来源:2014届四川攀枝花米易中学高二上学期第一次段考物理试卷(解析版) 题型:计算题

(6分)场源电荷Q=2×10-4 C,是正点电荷.检验电荷q=-2×10-6C,是负点电荷,它们相距r=1 m,且都在真空中,如图所示.(=9.0×l09 N.m2/C2)求:

(1)q受的静电力.

(2)q所在的B点的场强EB.

 

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