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在场强为E = 100 v/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方,高为h = 0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内,如图所示。放射物以v0 = 200m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m = 2×10-15kg、电量为q = +10-12C的带电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力,试求:
(1)粒子下落过程中电场力做的功;
(2)粒子打在板上时的动能;
(3)画出粒子大致的轨迹和最后落在金属板上所形成的图形;
(4)计算此图形面积的大小.

解:(1) W=Eqh=100×10-12×0.8J=8×10-11J (2) W=Ek2-Ek1 Ek2=8×10-11+2×10-15×2002/2 = 1.2×10-10J (3) (4) 数据代入求得 t = 5.66×10-3s 圆半径r= v0 t = 1.13m 圆面积 S=πr2 = 4.0m2
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,一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为 E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球 A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg.现将小球B从杆的上端N由静止释放.(静电力常量k=9.0×10 9N?m2/C2,取 g=l0m/s2)求:
(l)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B 的速度最大时,距 M 端的高度 h1为多大?
(3)小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2=0.6l m 时,速度为v=1.0m/s,求此过程中小球A对小球B的库仑力所做的功?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?四川)如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,取g=l0m/s2) 
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l m时,速度为v=1.0m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,ABCD表示竖立在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上的一点,而且,AB=R=0.2m,把一质量m=10g、带电量q=+10-5C的小球在水平轨道的A点由静止释放后,小球在轨道的内侧运动(g=10m/s2).求:
(1)小球到达C点时的速度
(2)小球达到C点时对轨道的压力
(3)要使小球刚好能运动到D点,小球开始运动的位置应离B点多远?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在场强为E=104N/C的水平匀强电场中,有一根长L=20cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=4g,带电量q=+3×10-6C的小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,则:
(1)小球到达B点时的速度多大?
(2)小球摆到B点时细线对小球的拉力多大?(g=10m/s2
(3)试求小球在从A点摆动到B点过程中的最大速度?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网有一带负电的小球,其带电荷量q=-2×102C,如图所示,开始时静止在场强为E=2×10-3V/m的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=4cm,与A板的距离H=36cm,小球的重力忽略不计,在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电荷量减少到碰前的k倍,已知k=
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,碰撞过程中小球的机械能没有损失.
(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则小球在P点时的电势能为多少?
(2)小球第一次被弹回到达最右端时距S板的距离为多少?
(3)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中,电场力对小球做了多少功?

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