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如图所示,一个带电荷量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场...

如图所示,一个带电荷量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成θ角.已知油滴的质量为m,测得油滴到达运动轨迹的最高点N时,它的速度大小仍为v.求:
(1)最高点与O点的竖直高度;
(2)最高点与O点的电势差UNO
(3)电场强度E.

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(1)由题,油滴从O到N的过程,竖直方向上做竖直上抛运动,由运动学公式求解竖直高度h; (2)油滴从O到N的过程,动能不变,重力做负功-mgh,根据动能定理求解电势差UNO; (3)采用运动的分解法,分别由运动学速度公式得到竖直和水平两个方向的速度与时间的关系式,抓住时间相等,即可求出加速度,由牛顿第二定律求得场强E. 【解析】 (1)在竖直方向上,液滴做竖直上抛运动,则有   (vsinθ)2=2gh 解得 h= (2)油滴从O到N的过程,由动能定理得:UNOq-mgh=0 解得 UNO= (3)竖直方向上:vsinθ=gt 设水平方向的加速度大小为a,则 -v=vcosθ-at 又 Eq=ma 联立以上三式得:E= 答: (1)最高点与O点的竖直高度是; (2)最高点与O点的电势差UNO是. (3)电场强度E是.
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考点分析:
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在如图所示的直角坐标系中,第二象限有沿y轴负方向的匀强电场E1,第三象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2,第四象限中有一固定的点电荷.现有一质量为m的带电粒子由第二象限中的A点(-a,b)静止释放(不计重力),粒子到达y轴上的B点时,其速度方向和y轴负方向的夹角为45°,粒子在第四象限中恰好做匀速圆周运动,经过x轴上的C点时,其速度方向与x轴负方向的夹角为60°,求:
(1)E1和E2之比;
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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