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如图所示,第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电...

如图所示,第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场,两电场的电场强度大小相等.一个质量为m,电荷量为-q的带电质点以初速度v0x轴上P(L0)点射入第二象限,已知带电质点在第一和第二象限中都做直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),重力加速度g为已知量.求:

(1)初速度v0x轴正方向的夹角;

(2)PQ两点间的电势差UPQ

(3)带电质点在第一象限中运动所用的时间.

 

(1)(2)- (3) 【解析】 (1)由题意知,带电质点在第二象限做匀速直线运动,有 qE=mg 设初速度v0与x轴正方向的夹角为θ,且由带电质点在第一象限做直线运动,有 解得 θ=. (2)P到Q的过程,由动能定理有 qEL-mgL=0 WPQ=qEL 解得 (3)带电质点在第一象限做匀变速直线运动,由牛顿第二定律有 mg=ma 即 a=g 由速度公式得 v0=at 解得 带电质点在第一象限中往返一次所用的时间  
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考点分析:
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如图所示,在竖直平面内xOy坐标系的第一、二象限内有沿x轴正方向的匀强电场,第三、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场.长度为L的绝缘轻质细线一端固定在O点,另一端系质量为m、电荷量为+q的小球,小球恰能绕O点做完整的圆周运动.轨迹与y轴负半轴交于A点,距地面高度为L,重力加速度为g,四个象限内匀强电场的场强大小都是E=,不计阻力,运动过程中电荷量保持不变.

(1)求小球做圆周运动过程中的最小速度;

(2)小球运动到A点,剪断细线,求小球落地点与A点间的水平距离.

 

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如图所示,两平行金属板ABl=8 cm,两板间距离d=8 cmA板电势比B板电势高300 V,即UAB=300 V。一带正电的粒子所带电荷量q=10-10 C,质量m=1×10-20 kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MNPS间的无电场区域后,进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域(界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MNPS相距L=12 cm,粒子穿过界面PS后被点电荷Q施加的电场力俘获,从而以O点为圆心做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上(静电力常量k=9×109 N·m2/C2,粒子重力不计,tan 37°=tan 53°=)。求:

1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离h

2)粒子穿过界面MN时的速度v

3)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离Y

4)点电荷的电荷量Q(该小题结果保留1位有效数字)。

 

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某静电除尘设备集尘板的内壁带正电,设备中心位置有一个带负电的放电极,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点,C点与B点关于放电极对称,下列说法正确的是(  )

A.A点电势低于B点电势

B.A点电场强度小于C点电场强度

C.烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能

D.烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能

 

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如图所示,带电荷量之比为qAqB=13的带电粒子AB以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中,分别打在CD点,若OCCD,忽略粒子重力的影响,则(  )

A.AB在电场中运动的时间之比为12

B.AB运动的加速度大小之比为41

C.AB的质量之比为112

D.AB的位移大小之比为11

 

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如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场,之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转,最后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么

A.偏转电场对三种粒子做功一样多

B.三种粒子打到屏上时速度一样大

C.三种粒子运动到屏上所用时间相同

D.三种粒子一定打到屏上的同一位置,

 

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