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    如圖所示,abcd是一個正方形盒子.cd邊的中點有一個小孔e.盒子中有沿ad方向的勻強電場.一個質(zhì)量為m帶電量為q的粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi),并恰好從e處的小孔射出.(忽略粒子重力)求:
    (1)該帶電粒子從e孔射出的速度大。
    (2)該過程中電場力對該帶電粒子做的功.
    (3)若正方形的邊長為l,試求該電場的場強.
    分析:(1)粒子進入電場后水平方向做勻速直線運動,豎直方向做勻加速直線運動,用平均速度表示豎直位移和水平位移,求出粒子從e孔射出時豎直方向的速度,再合成求解粒子從e孔射出的速度大。
    (2)根據(jù)動能定理求出電場力做功.
    (3)根據(jù)牛頓第二定律和位移公式結(jié)合求出電場強度.
    解答:解:
    (1)設(shè)粒子從e孔射出時豎直方向分速度為vy
    則有:
    水平方向:
    l
    2
    =v0t

    豎直方向:l=
    vyt
    2
     ②
    聯(lián)立①②得到,vy=4v0
    所以帶電粒子從e孔射出的速度大小v=
    v
    2
    0
    +
    v
    2
    y
    =
    17
    v0

    (2)根據(jù)動能定理得,電場力對該帶電粒子做的功W=
    1
    2
    mv2-
    1
    2
    m
    v
    2
    0
    =8m
    v
    2
    0

    (3)根據(jù)牛頓第二定律得,加速度a=
    qE
    m
    ,y=l=
    1
    2
    at2
    ,t=
    1
    2
    ?
    l
    v0

    聯(lián)立得,E=
    8m
    v
    2
    0
    ql

    答:
    (1)該帶電粒子從e孔射出的速度大小為
    17
    v0

    (2)該過程中電場力對該帶電粒子做的功為8m
    v
    2
    0

    (3)若正方形的邊長為l,求該電場的場強為
    8m
    v
    2
    0
    ql
    點評:本題是類平拋運動問題,基本方法是運動的分解法,要抓住水平和豎直兩個方向位移的關(guān)系是關(guān)鍵.
    練習冊系列答案
    相關(guān)習題

    科目:高中物理 來源: 題型:

    如圖所示,ABCD是放在E=1.0×103V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑豎直軌道,BCD是直徑為20cm的半圓環(huán),AB=15cm,一質(zhì)量為10g,帶電量1.0×10-4C的小球由靜止在電場力作用下自A點沿軌道運動,求:
    (1)它運動到C點速度多大?此時對軌道的壓力多大?
    (2)要使小球運動到D點,小球開始運動的位置A’至少離B點多遠?

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    (2008?潮州二模)如圖所示,abcd是由導體做成的框架,其平面與水平面成θ角,質(zhì)量為m的導體棒PQ與光滑導軌ab、cd接觸良好,回路面積為S.整個裝置放在垂直于框架平面的磁場中,磁感應強度隨時間變化情況如圖所示,PQ始終靜止.則下面說法錯誤的是(  )

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD是一個正方形盒子,CD邊的中點有一個小孔O,盒子中有沿AD方向的勻強電場,場強大小為E.粒子源不斷地從A處的小孔沿AB方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子,粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,初速度為v0,在電場作用下,粒子恰好從O處的小孔射出;(帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力均可忽略) 求:
    ①正方形盒子的邊長L=?(用m,v0,q,E表示)
    ②該帶電粒子從O孔射出時的速率v=?(用 v0表示)

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD是LED閃光燈的圓柱形封裝玻璃體.玻璃體的直徑為l、厚度為d,且l=2d.LED燈(可視為點光源)固定在玻璃體CD面的圓心P點,其發(fā)出的光進入玻璃體后從AB面射出.玻璃體的折射率為
    2
    .不考慮光在AD和BC面上的反射.求:
    ①光在玻璃體中傳播的速度;
    ②光從AB面射出的角度范圍.

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