(13分)如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xoy,第一、四象限内存在大小相等方向相反且平行于y轴的匀强电场。在第四象限内某点固定一个点电荷Q(假设该点电荷对第一象限
◎ 题目
(13分)如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xoy,第一、四象限内存在大小相等方向相反且平行于y轴的匀强电场。在第四象限内某点固定一个点电荷Q(假设该点电荷对第一象限内的电场无影响)。现有一质量为m=9×10-4kg,带电量为 q=3×10-12C的带电微粒从y轴上A 点(y=0.9cm)以初速度v0=0.8m/s垂直y轴射入第一象限经x轴上的B点进入第四象限做匀速圆周运动且轨迹与y轴相切(图中A、B及点电荷Q的位置均未标出)。不考虑以后的运动。(重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109Nm/C2、,、sin37°=0.6,cos37°=0.8) 试求:(1)点电荷通过B的速度(要求画出带点微粒运动轨迹) (2)点电荷Q的电荷量 |
◎ 答案
(1)1m/s, (2) |
◎ 解析
试题分析:(1) 由于粒子在第四象限做匀速圆周运动,因此重力和电场力平衡, 即 mg="qE" -----(1分) 所以粒子在第一象限做类平抛运动,其加速度大小为 ----(1分) 微粒在第一象限运动时间为 -------(1分) 通过B点沿y轴负方向 的速度为 ------(1分) 微粒通过B点速度为 ----(1分) 方向与x轴正向夹角为 ------(1分) (2)微粒在0.03秒内沿x方向的位移为 ------(1分) 设微粒做圆周运动的半径为r,由图可知 r+rsinθ=x r=0.015m ------(3分) 微粒在第四象限做圆周运动的向心力为库仑力,根据牛顿第二定律 -------(3分) 点评:难题。解题关键:(1)弄清电场的分布情况,(2)了解带电粒子的受力情况,(3)画出运动轨迹,(4)找出几何关系。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(13分)如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xoy,第一、四象限内存在大小相等方向相反且平行于y轴的匀强电场。在第四象限内某点固定一个点电荷Q(假设该点电荷对第一象限…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中的偏转】 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。- 最新内容
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