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一个质量为m,带电量为q的带电粒子(粒子的重力不计)以垂直于电场的初速度射入竖直方向的匀强电场中.匀强电场的宽度为d,粒子从电场中射出的速度为v,与竖直方向的夹角为θ.根据以上条件,试求:
(1)判断粒子的电性
(2)电场强度E的大小
(3)沿电场线的偏转位移y.
分析:进入偏转电场做类平抛运动,结合平抛运动规律解题:水平方向匀速直线运动,竖直方向初速度为零的匀加速直线运动.
解答:解:(1)粒子的偏转方向与电场线的方向相反,说明它的电场力的方向与电场线的方向相反,故应带负电;
(2)粒子穿越电场的时间,t=
d
vsinθ

加速度:a=
qE
m

竖直方向的速度:vy=at=
qEd
mvsinθ
=vcosθ

可求得:E=
mv2sinθcosθ
qd

(3)沿电场线的偏转位移y=
1
2
at2=
d
2
cotθ

答:(1)粒子带负电;(2)电场强度:E=
mv2sinθcosθ
qd
;(3)偏转量:
d
2
cotθ
点评:注意类平抛运动过程水平方向的运动与竖直方向的运动具有等时性,然后分别应用匀速运动规律和初速度为零匀加速直线运动规律解题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为空间某一电场的电场线,a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点,该两点的高度差为h,一个质量为m、带电量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为
3gh
,则a、b两点间的电势差为
mgh
2q
mgh
2q
,质量为m、带电量为-2q的小球从a点静止释放后将
在ab间来回振动
在ab间来回振动
运动.

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将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图所示,滑到某一位置开始离开,求:
(1)物体带电荷性质
(2)物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是多少?

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用一根轻质绝缘细线悬挂一个质量为m、带电量为q的带正电的小球,如图所示.空间有竖直向上的匀强电场,细线在静止时的拉力为
13
mg,求:电场强度的大小为多大?若电场强度大小不变,方向改为水平向右,求:当悬线静止时细线的拉力为多大?

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如图所示,两块平行金属板M、N与水平面成α角放置,板长为L,充电后板间有匀强电场,一个质量为m,带电量为q的液滴垂直与电场方向射入电场,并沿直线通过电场,求   
(1)电场强度的大小为多少?
(2)液滴离开电场时动能增量为多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在如图(a)所示的正方形平面oabc内存在着垂直于该平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,已知正方形边长为L.一个质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)在t=0时刻平行于oc边从o点射入磁场中.
(1)若带电粒子从a点射出磁场,求带电粒子在磁场中运动的时间及初速度大小;
(2)若磁场的磁感应强度按如图(b)所示的规律变化,规定磁场向外的方向为正方向,磁感应强度的大小为B0,要使带电粒子从b点沿着ab方向射出磁场,求满足这一条件的磁感应强度变化的周期T及粒子射入磁场时的最大速度vm
(3)若磁场的磁感应强度按如图(b)所示的规律变化,规定磁场向外的方向为正方向,磁感应强度的大小为B0,假使带电粒子能从oa边界射出磁场,求磁感应强度B变化周期T的最小值;
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