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，只與始末位置間的電勢差有關，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
相關習題

科目：高中物理 來源：課標綜合版 高考模擬題 題型：

一輛汽車運動的v－t圖象如圖，則汽車在0～2 s內(nèi)和2 s～3 s內(nèi)相比

[　　]

A．

位移大小相等

B．

平均速度相等

C．

速度變化相同

D．

加速度相同

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省高二上學期第三次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

半徑為R的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子(不計重力)從A點以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中，并從B點射出．∠AOB＝120°，如圖所示，則該帶電粒子在磁場中運動的時間為(　　)

A.　　　　　 B. C. D.

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省揚州市高二第一學期期末調(diào)研物理試卷（解析版） 題型：計算題

（15分）如圖所示，一正方形線圈從某一高度自由下落，恰好勻速進入其下方的勻強磁場區(qū)域．已知正方形線圈質(zhì)量為m，邊長為L，電阻為R，勻強磁場的磁感應強度為B，高度為2L，求：

（1）線圈進入磁場時回路產(chǎn)生的感應電流I1的大小和方向；

（2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q；

（3）線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大�。�

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省高二上學期期中考試物理試卷（選修）（解析版） 題型：實驗題

（10分）在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，采用如圖的電路進行實驗。

（1）為避免燒壞電表，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于________端（選填“左”或“右”）；

（2）如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U－I圖象，由圖可知，電源的電動勢E＝________ V，內(nèi)阻r＝_______ Ω；

（3）若不計測量中的偶然誤差，用這種方法測量得出的電動勢和內(nèi)阻的值與真實值相比較，電動勢E______（選填“偏大”、“相等”或“偏小”），內(nèi)阻r______（選填“偏大”、“相等”或“偏小”）。

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省高二上學期期中考試物理試卷（選修）（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在水平放置的光滑絕緣桿ab上，掛有兩個相同的金屬環(huán)M和N。當兩環(huán)均通以圖示的相同方向的電流時，則（ ）

A．兩環(huán)靜止不動 B．兩環(huán)互相靠近

C．兩環(huán)互相遠離 D．兩環(huán)同時向左運動

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省高二上學期期中考試物理試卷（選修）（解析版） 題型：實驗題

某實驗小組要描繪一只規(guī)格為“2.5V，0.5A” 小燈泡的伏安特性曲線，除了提供導線和開關外，還有以下一些器材：

A．電源E(電動勢為3.0 V，內(nèi)阻不計)

B．電壓表V(量程為0～3.0 V，內(nèi)阻約為2 kΩ)

C．電流表A(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω)

D．滑動變阻器R(最大阻值10 Ω，額定電流1 A)

(1)為完成本實驗，請用筆畫線當導線，將實物圖連成完整的電路，要求實驗誤差盡可能的�。�(圖中有幾根導線已經(jīng)接好)

(2)下表中的數(shù)據(jù)是該小組在實驗中測得的，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出電珠的伏安特性曲線．根據(jù)I－U圖象，由圖分析可知，小燈泡電阻隨溫度T變化的關系是 ．

U/V

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

I/A

0.00

0.17

0.30

0.39

0.45

0.49

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省高二上學期期中考試物理試卷（選修）（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與滑動變阻器R串聯(lián)，已知滑動變阻器的最大阻值是r．當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時，下列說法中正確的是（ ）

A．滑動變阻器消耗的功率不變

B．滑動變阻器消耗的功率變大

C．內(nèi)阻上消耗的功率變小

D．滑動變阻器消耗的功率變小

 

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科目：高中物理 來源：2015屆度湖北省高二上學期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，L是一個帶鐵芯的線圈，R為純電阻，兩條支路直流電阻阻值相等，那么在接通和斷開電鍵的瞬間，電流表的讀數(shù)大小關系是(　 　)

A．I1<I2　I1′>I2′　　　 B．I1<I2　I1′＝I2′

C．I1>I2　I1′＝I2′ D．I1＝I2　I1′<I2′

 

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