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.如右图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力。
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能;
(2)若粒子离开电场时动能为E'k,则电场强度为多大?

(1)5Ek(2)
(1)设带电粒子的质量为m
由Ek=mV02 
得:V0= ①………………(1分)
\粒子在电场中运动时间:
t==L ②………………(1分)
粒子在沿电场或方向做匀加速直线运动
\L=at  ③ ……………………(1分)
F=Eq="ma " ④………………………………(1分)
由②③④得:E=………………(2分)
离开电场时的动能:E'k=Ek+W=Ek+EqL=5Ek ……………………(2分)
(2)设粒子离开电场时沿电场线方向的位移为S 
则E'k=Ek+E'q·S  ⑤……………………(1分)
S=at2 ⑥……………………(1分)
E'q="ma  " ⑦……………………(1分)
L=V0·t ⑧……………………(1分)
由②⑤⑥⑦得:E=………………(3分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图17所示,光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P,质量分别为mA和mB的小物块A和B(可视为质点)分别带有+QA和+QB的电荷量,两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮,一端与物块B连接,另一端连接轻质小钩。整个装置处于正交的场强大小为E、方向水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场中。物块A,B开始时均静止,已知弹簧的劲度系数为K,不计一切摩擦及AB间的库仑力,在运动过程中物块A、B所带的电荷量不变,物块B不会碰到滑轮,物块A、B均不离开水平桌面。若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可恰使物块A对挡板P的压力为零,但不会离开P,则

(1)求物块C下落的最大距离;
(2)求小物块C下落到最低点的过程中,小物块B的电势能的变化量、弹簧的弹性势能变化量;
(3)若C的质量改为2M,求小物块A刚离开挡板P时小物块B的速度大小以及此时小物块B对水平桌面的压力。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示的装置中,左边的非匀强电场使电子加速,右边的匀强电场使电子减速。设非匀强电场的电压为U,匀强电场的电压为U′,实验结果是:只要U′_______U(填“>”或,“<”)电流计的指针就偏转;只要U′_______U(填“>”或“<”),电流计的指针就不偏转。从这个实验结果可得到的结论是_____________________________

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某些火箭发动机产生的推力F等于火箭在单位时间内喷出的推进剂的质量J与推进剂速度V的乘积.即F=JV.质子火箭发动机喷出的推进剂是质子,这种发动机用于外层空间产生小推力来纠正卫星轨道.设一台质子发动机喷出的质子流的电流I=1.0A,用于加速质子的电压U=5.0×104V,试求该发动机的推力F.已知质子的质量是m=1.6×1027kg,电量e=1.6×1019C.(保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

一质量为4.0×10-15 kg、电荷量为2.0×10-9 C的带正电质点,以4.0×104 m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域,并从b点离开电场区域,离开电场时的速度为5.0×104 m/s.由此可见,电场中a、b两点间的电势差φab=_______V.带电质点离开电场时,速度在电场方向的分量为_________m/s.(不考虑重力作用)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量m=kg,q=C的带电粒子以=1m/s的初速水平射入AB两板间的匀强电场,从A射入,保持水平运动从B'处射出, 已知两板间距为3cm,板长AA'=BB'=4cm,

求 :①粒子在两板间作何种运动?
②两板间电势差多大?哪板带正电荷?
③粒子从B'出射时速度多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一平行板电容器,电容为C,在电容器的A板中间开一小孔。从t=0时刻开始通过这个小孔向电容器中射入 电子,射入的方向垂直于极板,射入的速度为v,单位时间内射入n个电子。电子的质量为m,电荷量为e,电容器起初是不带电的。设打到B板上的电子都留在B板上,求从t=0时刻起,经过多长时间电容器两极板的电势差不再发生变化?

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备,当飞船升空进入轨道后,由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置,也可用于飞船姿态调整和轨道修正,其原理如图1所示,首先推进剂从图中的P处被注入,在A处被电离出正离子,金属环BC之间加有恒定电压,正离子被BC间的电场加速后从C端口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。
假设总质量为M的卫星,正在以速度V沿MP方向运动,已知现在的运动方向与预定方向MN成θ角,如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN,飞船启用推进器进行调整。

已知推进器BC间的电压大小为U,带电离子进入B时的速度忽略不计,经加速后形成电流强度为I的离子束从C端口喷出,若单个离子的质量为m,电量为q,忽略离子间的相互作用力,忽略空间其他外力的影响,忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务:

(1)正离子经电场加速后,从C端口喷出的速度v是多大?
(2)推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大?
(3)如果沿垂直于飞船速度V的方向进行推进,且推进器工作时
间极短,为了使飞船回到预定的飞行方向,离子推进器喷射
出的粒子数N为多少?                                              

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题




(2)电子打到荧光屏上的位置P偏离荧光屏中心O的距离OP;
(3)若撤去M、N间的电压U2,而在两平行板中的圆形区域内(如图b所示)加一磁感应强度为B=0.001T的匀强磁场,圆形区域的中心正好就是两平行板空间部分的中心,要使电子通过磁场后仍打在荧光屏上的P点处,圆形区域的半径r为多少?(结果中可含有反三角函数)

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