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竖直平面xOy内有一半径为R=m,圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域,如图所示,...

竖直平面xOy内有一半径为R=manfen5.com 满分网m,圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域,如图所示,在圆心O有一喷枪可在xOy平面内沿各个方向喷出初速度为v=1m/s,质量为m=1×10-6kg,带电荷量为q=-1×10-8C的油滴.圆形区域内的匀强电场方向沿-y方向,电场强度E=8×102N/C.不考虑油滴间的相互作用,g取10m/s2.求:
(1)由坐标原点O沿x轴正方向喷出的油滴,在电场中运动的时间;
(2)射出圆形电场油滴的最大动能.

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(1)根据牛顿第二定律与运动学公式,即可求解; (2)根据动能定理,即可求解. 【解析】 (1)油滴沿x轴方向做匀速运动,速度为v,沿-y方向做匀加速运动,加速度为a, 则有:mg-qE=ma      y= 解得:t=1s (2)重力和电场力的合力做功最多的油滴射出圆形电场的动能最大,从喷枪喷出的油滴,沿-y方向射出的油滴有最大动能Ekm 则有:(mg-qE)R=Ekm-mv2    即,Ekm= 代入数据解得:Ekm=7.8×10-6J 答: (1)由坐标原点O沿x轴正方向喷出的油滴,在电场中运动的时间1s; (2)射出圆形电场油滴的最大动能7.8×10-6J.
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考点分析:
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水平向右的匀强电场中,用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球,静止在A处,AO的连线与竖直方向夹角为37°,现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度V,小球便在竖直面内运动,为使小球能在竖直面内完成圆周运动,这个初速度V至少应为多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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半径为R的光滑绝缘半球槽处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处(与球心等高)无初速度沿轨道滑下,滑到最低点B时,球对轨道的压力为2mg.求:
(1)小球从A到B的过程中电场力做的功及电场力的大小;
(2)带电小球在滑动过程中的最大速度.

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如图甲所示,在竖直平面内有一水平向右的匀强电场,场强E=1.0×104N/C.电场内有一半径为R=2.0m的光滑绝缘细圆环形轨道竖直放置且固定,有一质量为m=0.4kg、带电荷量为q=+3.0×10-4C的带孔小球穿过细圆环轨道静止在位置A,现对小球沿切线方向作用一瞬时速度vA,使小球恰好能在光滑绝缘细圆环形轨道上做圆周运动,取圆环的最低点为重力势能和电势能的零势能点.已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)瞬时速度vA的大小;
(2)小球机械能的最小值.

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如图所示,相距为d的两块金属板M、N与电源相连接,电键闭合后,M、N间有匀强电场,一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场,恰好打在N板中央,求:
(1)保持电键闭合状态,为使粒子刚好能飞出电场,N板向下移动多少?
(2)将电键打开,仍欲使粒子刚好飞出电场,N板向下移动多少?

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如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两极板间电压为U,相距为d,两极板间形成匀强电场.有一带电粒子,质量为m(重力不计)、所带电荷量为+q,从两极板下端连线的中点P以竖直速度v射入匀强电场中,带电粒子落在A极板的M点上.
(1)若将A极板向左侧水平移动d/2,此带电粒子仍从P点以速度v竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上,则两极板间电压应增大还是减小?电压应变为原来的几倍?
(2)若将A极板向左侧水平移动d/2并保持两极板间电压为U,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上,则应以多大的速度v'射入匀强电场?

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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