如圖所示，一帶正電的粒子質(zhì)量為m=6×10-14kg，電量Q=6×10-15C，該粒子以v0=1.0×102m/s的初速度從電場(chǎng)的下邊界射入足夠大的電場(chǎng)中，已知：場(chǎng)強(qiáng)1.0×104N/C，初速度與電場(chǎng)線夾角θ=1200．求：
（1）要使粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，除電場(chǎng)力外至少還要施加多大的外力（不計(jì)重力）？
（2）在此外力作用下，粒子運(yùn)動(dòng)途中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差最大值是多少？
（1）因Eq＞＞mg，所以重力可不計(jì)，根據(jù)題意對(duì)粒子受力情況進(jìn)行分析，如下圖：

當(dāng)電場(chǎng)力與F的合力與初速度反向時(shí)粒子做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)所需加的力F有最小值
Fmin=Eqsin60°=3
3
×10-11N
（2）當(dāng)粒子速度減小到0時(shí)有最大電勢(shì)差，根據(jù)動(dòng)能定理：
qUmax=
1
2
mV02
Umax=5×104V
答：（1）要使粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，除電場(chǎng)力外至少還要施加的力為3
3
×10-11N；
（2）在此外力作用下，粒子運(yùn)動(dòng)途中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差最大值是5×104V．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖13-7-13所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球以初速v0沿光滑絕緣的斜面從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向向上.要使小球能通過(guò)B點(diǎn)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E應(yīng)滿足的條件是________，小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的最小值是________.

圖13-7-13

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，質(zhì)量均為m的帶正電的物體A和不帶電的物體B靜止于絕緣水平面上，現(xiàn)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后兩物體一起開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。已知物體A與絕緣水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，而電場(chǎng)力大小為摩擦力的1.5倍，假設(shè)B不受摩擦作用。經(jīng)一段時(shí)間t1后，突然使電場(chǎng)方向反向，而場(chǎng)強(qiáng)大小不變，A、B隨即分離。求：
（1）物體A、B一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，A對(duì)B的彈力多大；
（2）從開(kāi)始到A向右到達(dá)最遠(yuǎn)處經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

靜止在太空的飛行器上有一種裝置，它利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，使其獲得加速度。已知飛行器的質(zhì)量為M，發(fā)射的是2價(jià)氧離子，發(fā)射功率為P，加速電壓為U，每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，單位電荷的電量為e，不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化。求：
（1）射出的氧離子速度；
（2）每秒鐘射出的氧離子數(shù)；
（3）射出離子后飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列四個(gè)圖中，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度矢量也相等的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，MN是豎直放置的兩平行金屬板，兩極間產(chǎn)生一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒，以初速度v0豎直向上從兩極正中間的A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒垂直達(dá)到N極上的C點(diǎn)，已知AB=BC，不計(jì)空氣阻力，則（　�。�
A．微粒打到C點(diǎn)時(shí)的速率等于v0
B．微粒在電場(chǎng)中作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)
C．MN板間的電勢(shì)差為
2mv02
q
D．微粒在電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一帶電粒子以豎直向上的初速度v0，自A處進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它受到的電場(chǎng)力恰與重力大小相等．當(dāng)粒子到達(dá)圖中B處時(shí)，速度大小仍為v0，但方向變?yōu)樗较蛴�，那么A、B之間的電勢(shì)差等于多少？從A到B經(jīng)歷的時(shí)間為多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力作用，把它從靜止釋放后，它在任意一段時(shí)間內(nèi)（　�。�
A．一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
B．一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
C．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
D．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)，已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，由此可知（　�。�
A．小球所受重力與電場(chǎng)力大小相等
B．小球在b點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小
C．小球在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大
D．小球在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大

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