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高中物理之电荷一个带电粒子以竖直向上的初速度v0自A点进入方向水平向右的匀强电场,当粒子到达B点时,速度大小等于2v0,但方向变为水平,求(1)粒子从A到B的时间;(2)AB之间的电势差;(3)
 更新时间:2024-04-27 05:55:00
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问题描述:

高中物理之电荷

一个带电粒子以竖直向上的初速度v0自A点进入方向水平向右的匀强电场,当粒子到达B点时,速度大小等于2v0,但方向变为水平,求(1)粒子从A到B的时间;(2)AB之间的电势差;(3)电场的大小

陈惠萍回答:
  知道粒子质量m与电量q的比值(m/q)时,此题可解   1)   在竖直方向,末速度Vt=0,以竖直向上为正方向,合外力=-mg   a=-mg/m=-g   粒子从A到B的时间t=竖直速度由Vo减到0的时间=(0-Vo)/a=-Vo/(-g)=Vo/g   2)   竖直方向的位移设为y   0-Vo^2=2ay   y=-Vo^2/(2a)=-Vo^2/[2(-g)]=Vo^2/(2g)   电场力的功W-克服重力的功mgy=动能增量=(1/2)m(2Vo)^2-(1/2)mVo^2   =(3/2)mVo^2   W=(3/2)mVo^2-mgy=(3/2)mVo^2-mg*[Vo^2/(2g)]=mVo^2   而W=qUab   故AB之间的电势差为   Uab=(m/q)Vo^2   3)   水平方向平均速度V=(0+2Vo)/2=Vo   水平方向位移x=Vt=Vo*Vo/g=Vo^2/g   Ex=Uab   E=Uab/x=[=(m/q)Vo^2]/(Vo^2/g)=mg/q
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