如圖所示，勻強(qiáng)電場方向沿x軸的正方向，場強(qiáng)為E。在A（d，0）點(diǎn)有一個(gè)靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時(shí)刻突然分裂成兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間到達(dá)（0，－d）點(diǎn)。不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用。試求

（1）分裂時(shí)兩個(gè)微粒各自的速度；

（2）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，－d）點(diǎn)時(shí)，電場力對(duì)微粒1做功的瞬間功率；

（3）當(dāng)微粒1到達(dá)（0，－d）點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離。

（1），，方向沿y正方向。

（2）

（3）2


解析:

（1）微粒1在y方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在x方向由于受恒定的電場力，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。所以微粒1做的是類平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)微粒1分裂時(shí)的速度為v1，微粒2的速度為v2則有：

在y方向上有

-，

在x方向上有

。

又-，

所以，根號(hào)外的負(fù)號(hào)表示沿y軸的負(fù)方向。

中性微粒分裂成兩微粒時(shí)，遵守動(dòng)量守恒定律，有

，

則，方向沿y正方向。

（2）設(shè)微粒1到達(dá)（0，-d）點(diǎn)時(shí)的速度為v，則電場力做功的瞬時(shí)功率為

，

其中由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，

所以。

（3）兩微粒的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，如圖所示，當(dāng)微粒1到達(dá)（0，-d）點(diǎn)時(shí)發(fā)生的位移

，

則當(dāng)微粒1到達(dá)（0，-d）點(diǎn)時(shí)，兩微粒間的距離為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在某空間存在著水平向右的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi)，其圓心為O點(diǎn)，半徑R=1.8m，OA連線在豎直方向上，AC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°．今有一質(zhì)量m=3.6×10-4 kg、電荷量q=+9.0×10-4 C的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向從A點(diǎn)射入圓弧軌道內(nèi)，一段時(shí)間后從C點(diǎn)離開，小球離開C點(diǎn)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力，求：
（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
（3）小球射入圓弧軌道后的瞬間對(duì)軌道的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在豎直方上的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b．不計(jì)空氣阻力，則（　　）
A、小球一定帶正電B、電場力跟重力平衡C、小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能一定增大D、小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山東濟(jì)寧市泗水一中高二12月質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)電場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場方向進(jìn)入電場，在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場，離開電場時(shí)帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向與進(jìn)入電場O點(diǎn)時(shí)的速度方一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求


(l）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場時(shí)的速度v；
(2）電場強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ；
(3）粒子在電、磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年山東德州市某中學(xué)高二12月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)電場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0沿垂直電場方向進(jìn)入電場，在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場，離開電場時(shí)帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向與進(jìn)入電場O點(diǎn)時(shí)的速度方一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求
(l）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場時(shí)的速度v；
(2）電場強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ；
(3）粒子在電、磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來源：2014屆山東濟(jì)寧市高二12月質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)電場區(qū)域和勻強(qiáng)磁場區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為 d ，電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場方向垂直紙面向里．一帶正電粒子從 O 點(diǎn)以速度 v0 沿垂直電場方向進(jìn)入電場，在電場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從 A 點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場，離開電場時(shí)帶電粒子在電場方向的位移為電場寬度的一半，當(dāng)粒子從C點(diǎn)穿出磁場時(shí)速度方向與進(jìn)入電場O點(diǎn)時(shí)的速度方一致，（帶電粒子重力不計(jì)）求

(l）粒子從 C 點(diǎn)穿出磁場時(shí)的速度v；

(2）電場強(qiáng)度 E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的比值 E / B ；

(3）粒子在電、磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

 

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