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        1. 如圖所示,沿水平方向放置一條平直光滑槽,它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板,板相距3.5L.槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球AB, A球帶電量為+q, B球帶電量為-3q,兩球由長為2L的輕桿相連,組成一帶電系統(tǒng).最初AB分別靜止于左板的兩側(cè),離板的距離均為L.若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),不計(jì)輕桿的質(zhì)量,現(xiàn)在兩板之間加上與槽平行場強(qiáng)為E的向右的勻強(qiáng)電場后(設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成,不影響電場的分布),帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng).試求:

          小題1:從開始運(yùn)動(dòng)到B球剛進(jìn)入電場時(shí),帶電系統(tǒng)電勢能的改變量△ε;
          小題2:以右板電勢為零,帶電系統(tǒng)從運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí)A球所在位置的電勢φ為多大;
          小題3:帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零所需的時(shí)間.

          小題1:
          小題2:
          小題3:
          樊守青對帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析,假設(shè)球A能達(dá)到右極板,電場力對系統(tǒng)做功為W1,有:。由此可見,球A不僅能達(dá)到右極板,而且還能穿過小孔,離開右極板。
          假設(shè)球B能達(dá)到右極板,電場力對系統(tǒng)做功為W2,有:
          由此可見,球B不能達(dá)到右極板。綜上所述,帶電系統(tǒng)速度第一次為零時(shí),球A、B應(yīng)分別在右極板兩側(cè)。
          (1)帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律

          代入數(shù)據(jù),解得:
          球B進(jìn)行電場后,帶電系統(tǒng)的加速度為a2,根據(jù)牛頓第二定律:

          帶電系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)球A剛達(dá)到右極板時(shí)的速度為v2,減速所用時(shí)間為t2,則有:


          求得:;
          設(shè)球A從離開電場到靜止時(shí)所需要時(shí)間為t3,運(yùn)動(dòng)位移為x,則有:


          求得:
          所以帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需要的時(shí)間為

          球A相對右板的位置為
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          (15分).如圖所示,一質(zhì)量為m = 2g,電量為的小球,從與水平方向成37°角的兩塊平行金屬板A、B的A板上的小孔P沿水平方向射入,小球在A、B板間做直線運(yùn)動(dòng),兩板的間距為d = 4cm。問:
          (1) A、B兩板的電壓UAB是多少?
          (2)小球入射的速度v0至少多大才能到達(dá)B板?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,從O點(diǎn)以和水平方向成α角的初速度v0拋出,當(dāng)達(dá)到最高點(diǎn)A時(shí),恰進(jìn)入一勻強(qiáng)電場中,如圖.經(jīng)過一段時(shí)間后,小球從A點(diǎn)沿水平直線運(yùn)動(dòng)到與A相距為S的A′點(diǎn)后又折返回到A點(diǎn),緊接著沿原來斜上拋運(yùn)動(dòng)的軌跡逆方向運(yùn)動(dòng)又落回原拋出點(diǎn).求
          (1)該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小和方向(即求出圖中的θ角,并在圖中標(biāo)明E的方向)
          (2)從O點(diǎn)拋出又落回O點(diǎn)所需的時(shí)間.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          一個(gè)電子在靜電場中運(yùn)動(dòng),且只受電場力作用,則在一段時(shí)間內(nèi),       (     )
          A.電子的速率可能增大B.電子的速率可能不變
          C.電子的速率可能減小D.電子一定作勻變速運(yùn)動(dòng)

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          電視顯像管的第二和第三陽極是兩個(gè)直徑相同的同軸金屬圓筒。兩電極間的電場即為顯像管中的主聚焦電場。圖示為主聚焦電場中的等勢面,數(shù)字表示電勢值?若有平行于中心軸線的電子束人射,則下列說法中正確的是        (   )
          A.若電子束從左邊入射,在中心軸線方向上,電子束將加速
          B.若電子束從右邊入射,在中心軸線方向上,電子束將加速
          C.若電子束從左邊入射,在電場的作用下,某個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)
          軌跡可能為A
          D.若電子束從左邊入射,在電場的作用下,某個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)
          軌跡可能為B

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          如圖所示,水平放置的平行板電容器極板間距離為d,加的電壓為U0,上極板帶正電。現(xiàn)有一束微粒以某一速度垂直于電場方向沿中心線OO′射入,并能沿水平方向飛出電場。求:

          小題1:帶何種電荷?
          小題2:帶電微粒的比荷(q/m)是多少?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          在如圖所示的勻強(qiáng)電場中有A、B點(diǎn),AB=0.1m,AB和電場方向成60°角,一個(gè)電荷量為q= 4×10-8C的正電荷從A移到B電場力做功為W=1.2×10-6J求:

          (1)A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB
          (2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          如圖所示,將兩個(gè)帶等量異種電荷+Q和-Q點(diǎn)的電荷分別同定于豎直線上的A、B兩點(diǎn),A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場的分布)穿過細(xì)桿的帶電小球P置于與A點(diǎn)等高的C處由靜I上開始釋放,小球P向下運(yùn)動(dòng)到距C電距離為d的O點(diǎn)時(shí),速度為v。已知MN與AB之間的距離也為d,靜電力常量為k,重力加速度為g。求:

          小題1:C、O間的電勢差UCO;
          小題2:小球P經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的加速度。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          圖中是一正點(diǎn)電荷電場中的一條電場線,若在A處由靜止釋放一帶正電的試探電荷.,則(             )
          A.該試探電荷將作勻加速直線運(yùn)動(dòng)
          B.運(yùn)動(dòng)過程中,因電場力作正功,電勢能將逐漸減小
          C.根據(jù)電場力的功,若計(jì)算出AB兩點(diǎn)間電勢差為U,則當(dāng)試探電荷電荷量加倍時(shí), AB兩點(diǎn)間電勢差將變?yōu)?U
          D.A點(diǎn)電勢可能低于B點(diǎn)電勢

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          同步練習(xí)冊答案