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带电粒子在电场中的加速
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一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的
网友投稿 2022-12-04 00:00:00 互联网
◎ 题目
一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v
0
抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A′点后又折返回到A点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点.求
(1)该匀强电场的场强E的大小和方向(即求出图中的θ角,并在图中标明E的方向)
(2)从O点抛出又落回O点所需的时间.
◎ 答案
(1) θ=arctan
方向斜向上(2) t=
+
◎ 解析
(1)斜上抛至最高点A时的速度v
A
=v
0
cosα① 水平向右
由于AA′段沿水平方向直线运动,所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力:F=
=qEcosθ,②
带电小球从A运动到A′过程中作匀减速运动
有(v
0
cosα)
2
=2qEcosθs/m③
由以上三式得:
E=m
θ=arctan
方向斜向上
(2)小球沿AA′做匀减速直线运动,于A′点折返做匀加速运动
所需时间t=
+
本题考查力的独立作用原理,因为小球能返回A点,所以重力和电场力的方向水平向左,由力的合成可求得电场强度
◎ 知识点
专家分析,试题“一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中的加速】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/407976.html
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