一個處于真空中的實驗裝置如圖所示，水平放置的平行金屬板電容器M兩板間距d=0.2m,電容器右側存在沿電容器中心軸線，水平向左的有界勻強電場區域，場強大小為E=1.5×103V/m,以電容器右邊緣中點O點為坐標原點，水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立直角坐標系，勻強電場區域寬度為L=1.4m,在x軸上2L處有一足夠長豎直擋板N。現有一可視為質點的帶正電小球，已知質量m=2.0×10-4kg、q=1.0×10-6C，當小球從電容器左邊緣中點A點以速度v0=5m/s水平向右射入電容器，小球恰好向右做勻速直線運動，直到從右邊緣中點O飛入右側的水平電場區域，穿過水平電場后，最終帶電小球打在豎直擋板上的P點，忽略電場的邊緣效應，求：
（1）電容器兩極板間的電壓U0；
（2）小球穿過水平向左電場后，沿x軸方向分速度vx大小；
（3）小球打在豎直擋板上的P點的坐標；
（4）小球從進入水平電場到動能最小的過程中，電勢能的變化量。
【考點】從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題．
【答案】（1）電容器兩極板間的電壓400V；
（2）小球穿過水平向左電場后，沿x軸方向分速度的大小為2m/s；
（3）小球打在豎直擋板上的P點的坐標M（2.8m，-6.05m）；
（4）小球從進入水平電場到動能最小的過程中，電勢能的變化量1.476×10-3J。
（2）小球穿過水平向左電場后，沿x軸方向分速度的大小為2m/s；
（3）小球打在豎直擋板上的P點的坐標M（2.8m，-6.05m）；
（4）小球從進入水平電場到動能最小的過程中，電勢能的變化量1.476×10-3J。
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/10/6 0:0:1組卷：73引用：2難度：0.3
相似題
-
1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內存在豎直向下的勻強電場，電場強度E=1.0×106N/C．現有一個質量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質點），從A點正上方由靜止釋放，經時間t=0.3s到達A點并沿切線進入半圓軌道，g=10m/s2，不計空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經過C點時對軌道的壓力大小；
（2）小球經過B點后能上升的最大高度．發布：2024/12/29 20:0:1組卷：751引用：4難度：0.5 -
2．11H、12H、13H三個原子核，電荷均為e,質量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點平行極板射入勻強電場，在下極板的落點為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計重力，下列說法正確的是（ ）發布：2024/12/29 21:30:1組卷：376引用：5難度：0.6 -
3．如圖，在豎直平面內，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點平滑連接．半圓形軌道的最低點為B、最點高為C，圓心為O．整個裝置處水平向左的勻強電場中．現讓一質量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質點），從水平軌道的A點靜止釋放，到達B點時速度為．當小球過C點時撤去電場，小球落到水平軌道上的D點．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強電場場強E的大小；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經過半圓形軌道某點P（圖中未畫出）時，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點時對軌道壓力的大小．發布：2024/12/29 20:30:1組卷：59引用：2難度：0.7