2．如圖所示，空間存在著平行于圓O所在的平面的勻強電場，電場強度大小為E，一帶電荷量為-q的微粒（不計重力）從圖中A點分別以相同的動能在圓內(nèi)向各個方向運動，圖中A、B、C為圓周上的三點，AB是圓的一條直徑，圓半徑為R，∠BAC=30°，只有當該微粒從圖中C點處離開圓內(nèi)區(qū)域的動能才能達到最大值，求電場方向與AC間的夾角θ

分析 當該微粒從圖中C點處離開圓內(nèi)區(qū)域的動能才能達到最大值，即AC沿電場線方向的距離最大，通過幾何關系得出等勢面的方向，從而得出電場強度的方向．

解答 解：當該微粒從圖中C點處離開圓內(nèi)區(qū)域的動能才能達到最大值，即AC沿電場線方向的距離最大，
過C點作勻強電場的等勢面，該等勢面與圓只有一個交點，連接OC，則等勢面的方向垂直O(jiān)C，如圖乙所示．
電場強度的方向與等勢面垂直，即沿CO方向．
因為∠BAC=30°，根據(jù)幾何關系知，電場方向與AC間的夾角θ=30°．
答：電場方向與AC間的夾角θ為30°．

點評 本題有一定難度，考察了學習對物理知識的理解和綜合應用能力，如根據(jù)等勢線確定電場線等．本題對數(shù)學幾何要求較高，需加強這方面的訓練．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．如圖所示，高H=0.45m的水平臺面上是一個以v0=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶AB，在該水平臺面右邊豎直面BC的右端x=0.4m處也有一高度h=0.35m的足夠長水平臺面，其左端豎直面DE也是豎直方向，E點為平臺的左端點．將一質(zhì)量m=1kg的小物塊無初速度的放在傳送帶上的A點處．已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，傳送帶的長度L=2m，傳送帶的滑輪大小可以忽略，重力加速度取g=10m/s2．
（1）求物體從A到B的過程中，產(chǎn)生的熱量；
（2）求小物塊離開傳送帶后，第一落點的位置到E點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示電路中，電流表、電壓表均為理想電表．閉合開關S至電路穩(wěn)定后，將滑動變阻器滑片向左移動，發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)改變量大小為△U1，電壓表V2的示數(shù)改變量大小為△U2，電流表的示數(shù)改變量大小為△I，則下列判斷正確的是（　�。�
A．電壓表V1示數(shù)增大，V2示數(shù)減小
B．$\frac{U_1}{I}$的值變大
C．$\frac{{△{U_2}}}{△I}$的值不變，且始終等于電源內(nèi)阻r
D．滑片向左移動的過程中，電容器所帶的電荷量不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，一粗糙水平軌道與一光滑的$\frac{1}{4}$圓弧形軌道在A處相連接．圓弧軌道半徑為R，以圓弧軌道的圓心O點和兩軌道相接處A點所在豎直平面為界，在其右側(cè)空間存在著平行于水平軌道向左的勻強電場，在左側(cè)空間沒有電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小物塊（可視為質(zhì)點），從水平軌道的B位置由靜止釋放，結(jié)果物塊第一次沖出圓形軌道末端C后還能上升的最高位置為D，且|CD|=R．已知物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，B離A處的距離為x=2.5R（不計空氣阻力），求：
（1）物塊第一次經(jīng)過A點時的速度；
（2）物塊第一次經(jīng)過A點時，圓弧面對物塊的支持力；
（3）勻強電場的場度大�。�
（4）物塊在水平軌道上運動的總路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，帶電量為q的正電荷在勻強電場中由A運動到B，若AB距離為L，L沿電場線方向的投影距離為d，電場強度大小為E，則：
（1）電場力做功與電勢能變化有何關系？電勢能與電勢有何關系？電勢差與電勢有何關系？
（2）你能根據(jù)（1）推導出電勢差與電場強度的關系嗎？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，有一帶電粒子貼著A板內(nèi)側(cè)沿水平方向射入A、B兩板間的勻強電場，當A、B兩板間電壓為U1時，帶電粒子沿軌跡Ⅰ從兩板正中間飛出；當A、B兩板間電壓為U2時，帶電粒子沿軌跡Ⅱ落到B板正中間．設粒子兩次射入電場的水平速度之比為2：1，則下列說法正確的有（　�。�
A．若該帶電粒子帶正電荷，則A板帶負電荷
B．粒子先后兩次在電場中運動的時間之比為1：2
C．粒子先后兩次動能的增加量之比為1：4
D．先后兩次極板間的電壓之比為1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，是示波器工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1從靜止加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2，兩極板間距為d，極板長度為L，電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)量為h，每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量（h/U2）叫示波器的靈敏度，試求：
（1）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)量h
（2）該示波器的靈敏度h/U2
（3）可采用哪些方法提高示波器的靈敏度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，此粒子的比荷$\frac{q}{m}$=2由靜止開始，先經(jīng)過電壓為U1=400V的電場加速后，再垂直于電場方向射入兩平行金屬板間的勻強電場中，兩金屬板板長為L=10cm，間距為d=10cm，板間電壓為U2=800V．
求（1）粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度；
（2）粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量
（3）粒子出偏轉(zhuǎn)電場的偏轉(zhuǎn)角度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．如圖所示，A、B和C、D為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢差為U，C、D始終和電源相接，測得其間的場強為E．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（重力不計）由靜止開始，經(jīng)A、B加速后穿過C、D發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，已知C、D極板長均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L，問：
（1）粒子帶正電還是帶負電？
（2）粒子打在熒光屏上的位置距O點多遠處？
（3）粒子打在熒光屏上時的動能為多大？

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