首页 > 如图甲所示，场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在着一半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右侧的点．在A点有放射源释放出初速-物理

如图甲所示，场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在着一半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右侧的点．在A点有放射源释放出初速-物理

题目简介

如图甲所示，场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在着一半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右侧的点．在A点有放射源释放出初速-物理

题目详情

如图甲所示，场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在着一半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右侧的点．在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电量为q，不计重力．试求：
（1）电荷在电场中运动的加速度多大？
（2）运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度多大？
（3）某电荷的运动的轨迹和圆形区域的边缘交于P点，∠POA=θ，请写出该电荷经过P点时动能的表达式．
（4）若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，C、D分别为接收屏上最边缘的两点，如图乙，∠COB=∠BOD=30°．求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围．360优课网
题型：问答题难度：中档来源：不详

答案

（1）根据牛顿第二定律得，a=class="stub"qE
m
．
（2）由R=v0t，R=class="stub"1
2
at2  及a=class="stub"qE
m
得，
联立三个式子可解得：v0=
class="stub"qER
2m
．
（3）Rsinθ=v0t，R-Rcosθ=class="stub"1
2
at2及a=class="stub"qE
m
三个式子可得v02=class="stub"Rsin2θ
2m(1-cosθ)

class="stub"1
2
m v02=class="stub"Rsin2θ
4(1-cosθ)
=
R(1+cosθ)
4

经过P点时的动能：Ek=Eq（R-Rcosθ）+class="stub"1
2
m v02=class="stub"1
4
EqR （5-3cosθ） 
（4）由第（3）小题的结论可以看出，当θ从0°变化到180°，接收屏上电荷的动能逐渐增大，因此D点接收到的电荷的末动能最小，C点接收到的电荷的末动能最大．（2分）
EkD=Eq（R-Rcosθ）+class="stub"1
2
m v0D2=class="stub"1
4
EqR （5-3cos60°）=class="stub"7
8
 EqR
EkC=Eq（R-Rcosθ）+class="stub"1
2
m v0C2=class="stub"1
4
EqR （5-3cos120°）=class="stub"13
8
 EqR
所以，屏上接收到的电荷的末动能大小的范围为[class="stub"7
8
EqR，class="stub"13
8
EqR]
答：（1）电荷在电场中运动的加速度为class="stub"qE
m
．
（2）运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度为
class="stub"qER
2m
．
（3）该电荷经过P点时动能的表达式class="stub"1
4
EqR （5-3cosθ）
（4）该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围为[class="stub"7
8
EqR，class="stub"13
8
EqR]．

更多内容推荐

Copyright © 2018-2020 360优课网