精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
在光滑绝缘的水平面内建立以o点为原点的直角坐标系xOy.一质量m=4×10-2kg、电量q=2×10-6C的带正电小滑块沿x轴正向作匀速直线运动.当小滑块通过O点时,突然加一沿x轴方向匀强电场,小滑块的位移随时间变化规律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t的单位分别是m、s.求:
(1)该匀强电场的场强及方向;
(2)若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向,场强大小保持不变,则8s末小滑块的位置坐标.
分析:(1)由x=0.3t-0.05t2得小滑块的初速度和加速度,根据牛顿第二定律求出电场力,再根据电场强度定义可得电场强度;
(2)根据v=v0+at求出小滑块在第6s末的速度,根据位移时间公式求出小滑块在第6s末的坐标,电场强度方向改变后,根据牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学基本公式即可求解.
解答:解:(1)由x=0.3t-0.05t2得小滑块的初速度v0=0.3m/s,加速度a=-0.1m/s2,
由牛顿定律得F=ma=4×10-3N                                  
由电场强度定义可得电场强度 E=
F
q
=2×103N/C,
方向指向x轴负方向                                             
(2)小滑块在第6s末的速度
v1=v0+at1=-0.3m/s                                      
小滑块在第6s末的坐标x=v0t1+
1
2
a
t12=0.3×6-0.05×36=0
所以6s末刚好滑回坐标原点,
匀强电场的方向变为+y轴方向后,滑块受到y轴正方向的力F=4×10-3N                                  
粒子在y轴上产生的加速度ay=
F
m
=0.1m/s2  
第8s末小滑块横坐标x8=v1t2=-0.3×2=-0.6m
第8s末小滑块纵坐标y8=
1
2
ayt22=
1
2
×0.1×4=0.2m

所以8s末小滑块的位置坐标为(-0.6m,0.2m)
答:(1)该匀强电场的场强大小为2×103N/C,方向指向x轴负方向;
(2)若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向,场强大小保持不变,则8s末小滑块的位置坐标为(-0.6m,0.2m).
点评:本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,解题的关键是:第6秒后做类平抛运动,要分别计算出x方向与y方向的位移,属于基础题型,是容易错的题目.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?南昌二模)在光滑绝缘的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示.一质量为m、带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动.下列叙述正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点O进入电场区域.
(1)判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小.
(2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2013-2014学年北京市名校联盟高三物理试卷(解析版) 题型:计算题

 如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点O进入电场区域.

(1)判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小.

(2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t.

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2014届广东省高三第一次月考物理试卷(解析版) 题型:计算题

(18分)如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场。质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点进入电场区域。

(1)判断磁场的方向并求出磁感强度B的大小。

(2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t。

 

查看答案和解析>>

同步练习册答案