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如图所示,以O为原点建立直角坐标系Oxy,绝缘光滑水平面沿着x轴,y轴在竖直方向.在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场.一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6C的带正电的物体(可作为质点),从O点开始以一定的初速度沿着x轴正方向做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=8.0t-10t2,式中x的单位为m,t的单位为s.不计空气阻力,取g=10m/s2
(1)求匀强电场的场强大小和方向;
(2)求带电物体在0.8s内经过的路程;
(3)若在第0.8s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向,场强大小保持不变.求在0~1.0s内带电物体电势能的变化量.
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(1)由其位移随时间变化规律得加速度大小为:a=20m/s2
根据牛顿第二定律:Eq=ma
解得场强:E=2.0×104N/C,方向沿x轴负方向
(2)物体在O点的初速度:v0=8.0m/s
减速时间:t1=
v0
a
=0.4s
所以开始0.4s内经过的路程  x1=v0t1-
1
2
at12
=1.6 m
后0.4s物体做匀加速直线运动,经过的路程:x2=
1
2
at22
=1.6m
0,8s内物体经过的路程   s=x1+x2=3.2 m
(3)第0.8s末带电物体回到坐标原点O之后的0.2s物体以初速度v0做类平抛运动,在y方向根据牛顿第二定律:
Eq-mg=ma′
y0=
1
2
a′t2

解得物体在y方向经过的距离:y0=0.2m
电场力做功  W=Eq y0=8.0×10-3J
所以电势能减少8.0×10-3J    (或电势能的变化量为△EP=-8.0×10-3J)
答:(1)匀强电场的场强大小为2.0×104N/C,方向沿x轴负方向.
(2)带电物体在0.8s内经过的路程为3.2m.
(3)在0~1.0s内带电物体电势能的变化量为-8.0×10-3J.
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?台州模拟)如图所示,以O为原点建立平面直角坐标系Oxy,沿y轴放置一平面荧光屏,在y>0,0<x<0.5m的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=0.5T.在原点O放一个开有小孔粒子源,粒子源能同时放出比荷为q/m=4.0×106kg/C的不同速率的正离子束,沿与x轴成30°角从小孔射入磁场,最后打在荧光屏上,使荧光屏发亮.入射正离子束的速率在0到最大值vm=2.0×106m/s的范围内,不计离子之间的相互作用,也不计离子的重力.
(1)求离子打到荧光屏上的范围.
(2)若在某时刻(设为t=0时刻)沿与x轴成30°角方向射入各种速率的正离子,求经过
3
×10-7
s时这些离子所在位置构成的曲线方程.
(3)实际上,从O点射入的正离子束有一定的宽度,设正离子将在与x轴成30°~60°角内进入磁场.则某时刻(设为t=0时刻)在这一宽度内向各个方向射入各种速率的离子,求经过
3
×10-7
s时这些离子可能出现的区域面积.

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(1)求匀强电场的场强大小和方向;
(2)求带电物体在0.8s内经过的路程;
(3)若在第0.8s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向,场强大小保持不变.求在0~1.0s内带电物体电势能的变化量.

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如图所示,以O为原点建立直角坐标系Oxy,绝缘光滑水平面沿着x轴,y轴在竖直方向.在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场.一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6C的带正电的物体(可作为质点),从O点开始以一定的初速度沿着x轴正方向做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t2,式中x的单位为m,t的单位为s.不计空气阻力,取g=10m/s2
(1)求匀强电场的场强大小和方向;
(2)求带电物体在0.5s内经过的路程;
(3)若在第0.6s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向,场强大小保持不变.求在0~0.8s内带电物体电势能的变化量.

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如图所示,以O为原点建立直角坐标系Oxy,绝缘光滑水平面沿着x轴,y轴在竖直方向。在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场。一个质量m=2.0×10—3kg、电量q=2.0×10—6C的带正电的物体(可作为质点),从O点开始以一定的初速度沿着x轴正方向做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t—10t2m,t的单位为s。不计阻力,取g=10m/s2

(1)求匀强电场的场强大小和方向;

(2)求带电物体在0.5s内经过的路程;

(3)若在第0.6s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向,场强大小保持不变。求在0-0.8s内带电物体电势的变化量。

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如图所示,以O为原点建立平面直角坐标系Oxy,沿y轴放置一平面荧光屏,在y>0,0<x<0.5m的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=0.5T。在原点O放一个开有小孔粒子源,粒子源能同时放出比荷为q/m =4.0×106kg/C的不同速率的正离子束,沿与x轴成30o角从小孔射入磁场,最后打在荧光屏上,使荧光屏发亮。入射正离子束的速率在0到最大值vm=2.0×106m/s的范围内,不计离子之间的相互作用,也不计离子的重力。

(1)求离子打到荧光屏上的范围。

(2)若在某时刻(设为t=0时刻)沿与x轴成30o角方向射入各种速率的正离子,求经过s时这些离子所在位置构成的曲线方程。

(3)实际上,从O点射入的正离子束有一定的宽度,设正离子将在与x轴成30o~60o角内进入磁场。则某时刻(设为t=0时刻)在这一宽度内向各个方向射入各种速率的离子,求经过s时这些离子可能出现的区域面积。

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