如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电...

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问题详情:

如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电场是速度方向与AO方向成45°,已知AO的水平距离为d.(不计重力)

求:(1)从A点到B点用的时间;

(2)匀强电场的电场强度大小;

(3)AB两点间电势差.

如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电...

【回答】

考点:  带电粒子在匀强电场中的运动;平抛运动.

专题:  带电粒子在电场中的运动专题.

分析:  (1)粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向*入电场,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由水平距离d和初速度v0可求出时间.

(2)将粒子*出电场的速度进行分解,求出竖直方向分速度vy,由牛顿第二定律和vy=at结合求出电场强度E.

(3)由动能定理可求解AB两点间电势差.

解答:  解:(1)粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向*入电场,水平方向做匀速直线运动,则有:t=如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第2张

(2)由牛顿第二定律得:a=如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第3张

将粒子*出电场的速度v进行分解,则有 vy=v0tan45°=v0,又vy=at,得:

v0=如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第4张如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第5张=如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第6张,解得:E=如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第7张

(3)由动能定理得:

eUAB=如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第8张如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第9张

解得:UAB=如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第10张

答:(1)从A点到B点用的时间为如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第11张

(2)匀强电场的电场强度大小为如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第12张

(3)AB两点间电势差为如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向*入匀强电场,由B点飞出电... 第13张

点评:  本题运用运动的分解法研究类平抛运动,关键将速度进行分解,由牛顿第二定律和运动学公式相结合进行研究.

知识点:带电粒子在电场中的运动

题型:计算

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