如圖13-9-5所示，在范圍很大的水平向右的勻強電場中，一個帶電荷量為+q的油滴，從A點以速度v豎直向上射入電場.已知油滴質(zhì)量為m，重力加速度為g，當(dāng)油滴到達運動軌跡的最高點時，測得它的速度大小恰為v/2.則：

圖13-9-5

(1)電場強度E為多大?

(2)A點到最高點的電勢差為多少?

 

解析：根據(jù)題意，小液滴在重力和電場力作用下，做勻變速曲線運動，如圖13-9-6所示.水平方向：在電場力作用下，做初速度為零的勻加速直線運動．豎直方向：在重力作用下，做初速度為v的豎直上拋運動．當(dāng)油滴到達運動軌跡的最高點時，豎直方向的速度減小為零，只剩下水平方向的速度v/2．

    （1）水平方向：qE=ma,=at，即：t                                ①

    豎直方向：v=gt                                                           ②

    聯(lián)立①②兩式得：2qE=mg                                                  ③

    所以E=

    （2）方法一：設(shè)最高點為B點，則A、B兩等勢面的電勢差：UAB=Ed，d為兩等勢面間的距離．水平方向d=at2=()t2                                                                 ④

    結(jié)合②③式可得：d=,所以UAB=Ed=(

    方法二:A到B用動能定理：qUAB-mgh=m()2-mv2，其中h=可得UAB=.

                 圖13-9-6

答案：(1)E=  (2)UAB=


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13-9-5所示，在真空室中有兩個水平的金屬板，板間的距離為h.有一質(zhì)量為m的小油滴，帶電荷量為q，自上極板的下表面處由靜止開始自由下落，當(dāng)它運動到兩極板間距離的中點時，給兩極板加電壓U，使電荷受到向上的力.當(dāng)電壓等于多大，才能使小油滴在剛好接近下極板時，開始向上運動?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13-8-5所示，計算機鍵盤上的每一個按鍵下面都有一個電容傳感器．電容的計算公式是C=εSd，其中常量ε=9.0×10-12F·m-1，S表示兩金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離．當(dāng)某一鍵被按下時，d發(fā)生改變，引起電容器的電容發(fā)生改變，從而給電子線路發(fā)出相應(yīng)的信號．已知兩金屬片的正對面積為50 mm2，鍵未被按下時，兩金屬片間的距離為0.60 mm．只要電容變化達0.25 pF，電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號．那么為使按鍵得到反應(yīng)，至少需要按下多大距離？

 圖13-8-5

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13-9-3所示，離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m、電荷量為q的離子，從靜止經(jīng)加速電壓U1加速后，獲得速度v0，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后，以速度v離開電場.已知平行板長為l，兩板間距離為d，求：

                   圖13-9-3

（1）v0的大小；

（2）離子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間t；

（3）離子在偏轉(zhuǎn)電場中受到的電場力的大小F；

（4）離子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度a；

（5）離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的橫向速度vy；

（6）離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度v的大�。�

（7）離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏移量y；

（8）離子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角θ的正切值tanθ.

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為5×10-8 kg的帶電粒子以v0=2 m/s的速度從水平方向放置的平行金屬板AB的中央飛入板間,如圖13-9-11所示.已知板長l=10 cm,板間的距離為d=2 cm，當(dāng)UAB=1 000 V時,帶電粒子恰好沿直線穿過板間,則AB間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出?

圖13-9-11

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