竖直平面xOy内有一半径为R=2m,圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域,如图所示,在圆心O有一喷枪可在xOy平面内沿各个方向喷出初速度为v0=1m/s,质量为m=1×10-6kg,带电荷量为

◎ 题目

竖直平面xOy内有一半径为R=

2
m,圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域,如图所示,在圆心O有一喷枪可在xOy平面内沿各个方向喷出初速度为v0=1m/s,质量为m=1×10-6kg,带电荷量为q=-1×10-8C的油滴.圆形区域内的匀强电场方向沿-y方向,电场强度E=8×102N/C.不考虑油滴间的相互作用,g取10m/s2.求:
(1)由坐标原点O沿x轴正方向喷出的油滴,在电场中运动的时间;
(2)射出圆形电场油滴的最大动能.
魔方格

◎ 答案

(1)油滴沿x轴方向做匀速运动,速度为v0,沿-y方向做匀加速运动,加速度为a,
则有:mg-qE=ma
     y=
1
2
at2

解得:t=1s
(2)重力和电场力的合力做功最多的油滴射出圆形电场的动能最大,从喷枪喷出的油滴,沿-y方向射出的油滴有最大动能Ekm
则有:(mg-qE)R=Ekm-
1
2
mv02
   即,Ekm=
1
2
m
v20
+(mg-qE)R

代入数据解得:Ekm=7.8×10-6J
答:
(1)由坐标原点O沿x轴正方向喷出的油滴,在电场中运动的时间1s;
(2)射出圆形电场油滴的最大动能7.8×10-6J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“竖直平面xOy内有一半径为R=2m,圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域,如图所示,在圆心O有一喷枪可在xOy平面内沿各个方向喷出初速度为v0=1m/s,质量为m=1×10-6kg,带电荷量为…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。

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