如圖所示,y軸在豎直方向,x軸在水平方向,一質量為m,帶電量為q的小球在座標為(0,0.3)A點以初速度v0平行于x軸正方向射入電場中,在y>0,x>0的空間存在沿y軸負方向的勻強電場E1,在y<0,x>0的空間存在沿x軸負方向的勻強電場E2,其中m=0.1kg,q=+1.0×10-3C,v0=2m/s,E1=103N/C,E2=
3
×103N/C
,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球到達x軸上的速度;(2)小球回到y(tǒng)軸時的座標.
(1)小球做類平拋運動,設在豎直方向加速度為a1,運動時間為t,未速度為v,v與x軸正方向夾角α
由牛頓第二定律,則有:F1=Eq+mg=ma1
位移與時間關系,h1=
1
2
a1
t21

速度與時間關系,vy=a1t1
因v0=2m/s
則有,v=
v20
+
v2y

所以tanα=
vy
v0

由以上各式得v=4m/s,α=60°
(2)由受力分析可知小球再次做類平拋運動,
設運動的加速度為a2,x1為第一次水平方向的位移,運動軌跡如圖所示:

則有,a2=
(qE2)2+(mg)2
m

且s0=
x1
cos30°

又x1=v0t1
所以s0+
s
2
=
1
2
a2
t22

3
2
s
=4t2
且y=s+x1tan30°
由以上各式可解得:y=1.8m
則y由上的坐標為:(0,-1.8 )
答:(1)小球到達x軸上的速度大小4m/s,與x軸正方向夾角為60°;
(2)小球回到y(tǒng)軸時的坐標:(0,-1.8 ).
練習冊系列答案
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如圖所示,在平行板電容器A、B兩板上加上如圖所示的交變電壓,開始時B板電勢比A板高,這時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動,設A、B兩板間的距離足夠大,則下述說法中正確的是(    )

A.電子先向A板運動,然后向B板運動,再返回A板做周期性來回運動
B.電子一直向A板運動
C.電子一直向B板運動
D.電子先向B板運動,然后向A板運動,再返回B板做周期性來回運動

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有一帶負電的小球,其帶電量q=—2×10-3C。如圖所示,開始時靜止在場強E="200" N/C的勻強電場中的P點,靠近電場極板B有一擋板S,小球與擋板S的距離h=5cm,與A板距離H="45" cm,重力作用不計。在電場力作用下小球向左運動,與擋板S相碰后電量減少到碰前的k倍,已知k=5/6  ,而碰后小球的速度大小不變.

(1)設勻強電場中擋板S所在位置處電勢為零,則電場中P點的電勢為多少?小球在P點時的電勢能為多少?(電勢能用Ep表示)
(2)小球從P點出發(fā)第一次回到最右端的過程中電場力對小球做了多少功?
(3)小球經過多少次碰撞后,才能抵達A板?(取lg1.2=0.08)

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不考慮重力作用,從t=0時刻開始,下列各種隨時間變化的電場中哪些能使原來靜止的帶電粒子做單向直線運動(  )

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(1)電子離開極板時的動能為多少eV
(2)極板的長度L。

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如圖所示,相距一定距離的兩塊平行金屬板M、N與電源相連,開關S閉合后,M、N間有勻強電場,一個帶電粒子垂直于電場方向從M板邊緣射入電場,恰打在N板的正中央.忽略重力和空氣阻力,問:
(1)若S保持閉合,為使粒子能飛出電場,N板向下平移的距離至少為原來的多少倍?
(2)若把S斷開,為使粒子能飛出電場,N板向下平移的距離至少為原來的多少倍?
(設粒子射入電場的初速度不變)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

a、b、c三個α粒子由同一點同時垂直場強方向進入偏轉電場,其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場,由此可以肯定(  )
A.在b飛離電場的同時,a剛好打在負極板上
B.b和c同時飛離電場
C.進入電場時,c的速度最大,a的速度最小
D.動能的增量相比,c的最大,a和b的一樣大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平放置的平行板電容器兩板間距為d=8cm,板長為L=25cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以v0=0.5m/s的初速度從板間的正中點水平射入,恰好做勻速直線運動,當它運動到P處時迅速將下板向上提起
4
3
cm,液滴剛好從金屬板末端飛出,求:
(1)下極板上提后液滴經過P點以后的加速度大。╣取10m/s2);
(2)液滴從射入開始勻速運動到P點所用時間.

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如圖所示,在平面直角坐標系中,第一象限內有豎直向下的勻強電場,場強為E=20N/C,第四象限內有一個圓形區(qū)域的勻強磁場,方向垂直紙面向外,大小為B=4
2
,未畫出來.一個帶正電的粒子質量為m=2×10-5kg,電量為q=5×10-3C,重力不計,從y中上的a點以v0=10m/s的速度垂直y軸射入電場.Oa長度為h=0.01m,粒子通過x軸上的b點進入第四象限,粒子經圓形磁場后從c點射出第四象限,出射的速度方向與y軸負方向成75°.(π=3.14)求:
(1)粒子通過b點時的速度大小及方向.
(2)磁場的最小面積是多少.

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