如圖所示，在場強為E的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板，在金屬板的正上方高為h處有一個小的放射源，放射源上方有一鉛板，使放射源可以向水平及斜下方各個方向釋放質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子，粒子最后落在金屬板上，不計粒子重力．試求：


（1）粒子打在板上時的動能；
（2）計算落在金屬板上的粒子圖形的面積大�。�

（1）　�。�2）

解析試題分析：（1）電場力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置間的電勢差有關(guān)，所以粒子在下落過程中電場力做的功為
粒子在整個過程中僅有電場力做功，由動能定理得：　　
解得：粒子打在板上時的動能為
（2）因不計粒子重力，粒子在電場中僅受電場力作用，水平射出后將做類平拋運動，粒子下降過程沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，水平方向做勻速直線運動．由牛頓第二定律知：　
所以粒子下降過程加速度為：
設(shè)粒子下降過程沿電場方向做勻變速運動的時間為t，則：　　解得：
粒子水平射出后將做類平拋運動，此粒子沿水平方向的位移大小即是落在金屬板上的粒子圓形面積的半徑，設(shè)水平位移為x，則根據(jù)運動學公式有：
由幾何知識知圓形面積為：
考點：本題考查帶電粒子在勻強電場中的運動、牛頓第二定律及動能定理的應用，意在考查考生處理類平拋運動問題的能力．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

平行板電容器所帶電量Q=4×l0-8C，它的兩極板之間電壓U=2V，如果兩板電量各減少一半，則兩板間電勢差變?yōu)?u>     V，兩板間的電場強度將變?yōu)樵瓉淼?u>    。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)把帶電荷量2×10－8 C的正點電荷從無限遠處（0勢面）移到電場中A點，要克服電場力做功8×10－6 J，若把該電荷從無限遠處移到電場中B點，需克服電場力做功2×10－6 J，求：
(1)A點的電勢；
(2)A、B兩點的電勢差；
(3)把2×10－5 C的負電荷由A點移到B點電場力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

為減少煙塵排放對空氣的污染，某同學設(shè)計了一個如圖所示的靜電除塵器，該除塵器的上下底面是邊長為L＝0.20m的正方形金屬板，前后面是絕緣的透明有機玻璃，左右面是高h＝0.10m的通道口。使用時底面水平放置，兩金屬板連接到U＝2000V的高壓電源兩極（下板接負極），于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強電場（忽略邊緣效應）。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器，已知每個顆粒帶電荷量   q＝+2.0×10－17C，質(zhì)量m＝1.0×10－15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關(guān)后

（1）求煙塵顆粒在通道內(nèi)運動時加速度的大小和方向；
（2）求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離；
（3）除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數(shù)。除塵效率是指一段時間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進入除塵器煙塵顆�？偭康谋戎怠Ｔ嚽笤谏鲜銮闆r下該除塵器的除塵效率；若用該除塵器對上述比荷的顆粒進行除塵，試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下，提高其除塵效率的方法。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一個帶電粒子只在電場力作用下通過勻強電場中的a、b兩點，一組平行的帶箭頭的實線表示勻強電場的電場線，如圖所示。已知帶電粒子通過a、b兩點的速度大小分別是5 m/s和3 m/s，粒子的質(zhì)量是100 g，a、b兩點的電勢差為80 V。

（1）試判斷帶電粒子所帶電荷的種類。
（2）帶電粒子所帶的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，在空間中取直角坐標系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過另一個電勢差為U的電場加速后，從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點坐標為（0，h）。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，加速電場的電勢差U＞，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度v；
（2）電子經(jīng)過x軸時離坐標原點O的距離l。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，直角坐標系xoy位于豎直平面內(nèi)，在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場，其寬度d =2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q = -3.2×10-19C的帶電粒子從P點,其坐標為（0 , 1m）以速度V = 4×104m/s，沿x軸正方向進入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點（圖中未標出），不計粒子重力。求：

（1）當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標；
（2）若只改變上述電場強度的大小，且電場左邊界的橫坐標x′處在范圍內(nèi)，要求帶電粒子仍能通過Q點，求此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一帶電粒子無初速度的進入一加速電場A，然后垂直進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場），如圖所示。已知加速電場A板間電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L，粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計粒子受到的重力及它們之間的相互作用力。求：

(1)粒子穿過A板時速度大小v0；
(2)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y；
(3)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時速度的偏轉(zhuǎn)角q

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一簇平行線為方向未知的勻強電場的電場線，沿與此平行線成60°角的方向，把一帶電荷量為q= -2.0×10-6C的質(zhì)點從A點移到B點，電場力做功為6.0×10-6J，已知A、B兩點間距Ｌ＝2cm。求勻強電場強度的大小并在圖中注明其方向。

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