【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、三象限分布存在勻強(qiáng)電場E1、E2，電場E1的場強(qiáng)大小為，方向與x軸負(fù)方向成60°斜向下，電場E2的場強(qiáng)大小未知，方向與x軸正方向成30°角斜向上，比荷為1.0×105 C/kg的帶正電粒子a從第三象限的P點(diǎn)由靜止釋放，粒子沿PO做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)O點(diǎn)的速度為104 m/s，不計(jì)粒子的重力。

(1)求P、O兩點(diǎn)間的電勢差；

(2)粒子a插進(jìn)入電場E1時(shí)，在電場E1某位置由靜止釋放另外一個(gè)完全相同的帶電粒子b，使兩粒子在離開電場前相遇，若相遇時(shí)所需時(shí)間最長，求在電場E1中由靜止釋放的帶電粒子b的初始位置坐標(biāo)。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)帶電粒子a由P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)，根據(jù)動能定理有

解得

(2)粒子a在進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動，設(shè)離開電場E1時(shí)到O點(diǎn)的距離為L，如圖所示，則

由于兩粒子完全相同，所以只需在帶電粒子a進(jìn)入電場E1時(shí)速度方向的直線OM上任一點(diǎn)釋放粒子b，可保證兩者離開電場前碰撞。

若相遇時(shí)所需時(shí)間最長，則在M點(diǎn)由靜止釋放帶電粒子b即可，則有

OM ＝ Lcos 30°

故M的橫坐標(biāo)為

M的縱坐標(biāo)為

聯(lián)立解得

即在電場E1中由靜止釋放帶電粒子b的位置坐標(biāo)為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的裝置中，表面粗糙的斜面固定在地面上。斜面的傾角為θ＝30°；兩個(gè)光滑的定滑輪的半徑很小，用一根跨過定滑輪的細(xì)線連接甲、乙兩物體，把甲物體放在斜面上且連線與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使懸線拉直且偏離豎直方向α＝60°�，F(xiàn)同時(shí)釋放甲、乙兩物體，乙物體將在豎直平面內(nèi)擺動，當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，甲物體在斜面上均恰好未滑動。已知乙物體的質(zhì)量為m＝1kg，若重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是

A. 乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)懸線的拉力大小為15N

B. 乙物體運(yùn)動經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)懸線的拉力大小為25N

C. 斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大小為l5N

D. 甲物體的質(zhì)量為2.5kg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A.物體的平衡狀態(tài)是指物體處于速度等于零的狀態(tài)。

B.物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，加速度等于零。

C.受到靜摩擦力作用的物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。

D.若物體受到三個(gè)力F1、F2、F3的作用而平衡，將F2轉(zhuǎn)動時(shí)，三個(gè)力的合力大小為F2。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《中國制造2025》是國家實(shí)施強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動綱領(lǐng)，智能機(jī)器制造是一個(gè)重要方向，其中智能機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。如圖所示，一機(jī)械臂鐵夾豎直夾起一個(gè)金屬小球，小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則（ ）

A.若增大鐵夾對小球的壓力，小球受到的摩擦力變大

B.小球受到的摩擦力與重力大小相等

C.機(jī)械手臂受到的摩擦力方向豎直向上

D.若鐵夾水平移動，小球受到的摩擦力變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平地面上有兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動，兩物體碰撞前后的速度一時(shí)間圖象如圖所示（其中一個(gè)物體碰后速度變?yōu)?/span>0）。下列說法正確的是

A. t = 0時(shí)，兩物體的距離為1 m

B. t = 2.5 s時(shí)，兩物體的距離為4.5 m

C. 兩物體間的碰撞為完全彈性碰撞

D. 碰撞前，地面對兩個(gè)物體的摩擦力大小不相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用豎直擋板將小球夾在擋板和光滑斜面之間，若逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動擋板，使其由豎直轉(zhuǎn)至水平的過程中，以下說法正確的是( )

A.擋板對小球的壓力先增大后減小

B.擋板對小球的壓力先減小后增大

C.斜面對小球的支持力先減小后增大

D.斜面對小球的支持力一直逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角θ＝37°的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量m＝1.0 kg的物體．物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ＝0.25，現(xiàn)用輕細(xì)繩拉物體由靜止沿斜面向上運(yùn)動．拉力F＝10 N，方向平行斜面向上．經(jīng)時(shí)間t＝4.0 s繩子突然斷了，求：

（1）繩斷時(shí)物體的速度大小

（2）物體離出發(fā)點(diǎn)的最大距離

（3）從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運(yùn)動時(shí)間(已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，取g＝10 m/s2)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是（　�。�

A. 使A、B兩板靠近一些

B. 使A、B兩板正對面積減小一些

C. 斷開S后，使B板向右平移一些

D. 斷開S后，使A、B正對面積減小一些

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源電動勢為E，電源內(nèi)阻為r，串聯(lián)的固定電阻為，滑動變阻器的總電阻為，電阻大小關(guān)系為，則在滑動觸頭從a端移動到b端的過程中，下列描述正確的是

A. 固定電阻上消耗的功率先減小后增大

B. 電源的輸出功率先減小后增大

C. 電源的輸出功先增大后減小

D. 滑動變阻器上消耗的功率先減小后增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案