如图所示的真空中,场强为E的匀强电场,方向与竖直平面xOy平行且与竖直轴Oy负方向成θ=37°的夹角.带电

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
如图所示的真空中,场强为E的匀强电场,方向与竖直平面 xOy 平行且与竖直轴 Oy 负方向成 =37 0 的夹角.

(1)沿着O x 轴作匀减速运动(2)(3.75m,5m) (1)由于带电粒子沿着O x 轴运动,根据受力分析知:粒子一定带负电; 粒子前阶段是沿着O x 轴作匀减速运动. (3分) (2)前阶段,根据受力分析图知: a 1 = =7.5m/s 2 (3分) 又据 x ="s=3.75m " (3分) (或用动能定理求解)电场的方向改变后,粒子是沿着垂直O x 轴作竖直向上的匀加速运动。 a 2 = = =2.5m/s 2 (3分) ="5m " (2分) 带电粒子的位置坐标为(3.75m,5m)(1分)

带电粒子由O点运动到A点在只受电场力和重力的条件下做匀减速运动,
mg/qE=sin37° 所以qE=5mg/3
所以加速度a=g/tan37°=4g/3
所以OA=(3-7)/-4g/3=30m
当电场线方向竖直向下时粒子受到向下的重力和电场力的合力以初速度3m/s做类平抛运动
加速度a2=(5g/3)+g=8g/3 所以竖直方向 S=(a2*t22)/2=40t22/3 (t22为t2的平方)
水平方向 X=3t2 所以t2秒后的坐标为(30+3t2 , 40t22/3)

(1)带带电粒子受竖直向下的重力和与电场方向平行的电场力,
带电粒子沿着Ox轴运动,粒子所受合力一定与x轴平行,
当电场力方向与场强方向相反时,合力方向在x轴方向上,
否则合力方向不与x平行,粒子所受电场力方向与场强方向相反,
则粒子一定带负电;
(2)粒子受力如图所示,

在x轴方向上,由牛顿第二定律得:
mgsin37°=ma,解得:a=7.5m/s2
由匀变速直线运动是速度位移公式得:v2-v02=2as,
解得:s=3.75m;
答:(1)粒子带负电荷;
(2)A点的坐标为(3.75m,9m).

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