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如图,在直角坐标系xOy内,有一个质量为m,电荷量为+q的电荷从原点O沿x轴正方...

如图,在直角坐标系xOy内,有一个质量为m,电荷量为+q的电荷从原点O沿x轴正方向以初速度为v射出,电荷重力不计.现要求该电荷能通过点P(a,-b),试设计在电荷运动的空间范围内加上某种“场”后并运用物理知识求解的一种简单、常规的方案.说明电荷由O到P的运动性质并在图中绘出电荷运动的轨迹;要有必要的运算说明你设计的方案中相关的物理量的表达式(用题设已知条件和有关常数表示)

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在空中加上竖直方向的匀强电场,使带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,在x轴方向做匀速直线运动,在y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动. 【解析】 在空间中加一个沿y轴负方向的匀强电场;如图. x=a=vt; 由上得: 故所加的匀强电场的电场强度大小为,方向沿y轴负方向.
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考点分析:
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在场强为E=0.2N/C的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的接地金属板,在金属板的正上方放置一块厚铅板A,A的下方中心处离地高为h=0.45m处有一个很小的放射源,它可向各个方向均匀地释放质量为m=2×10-23kg、电量为q=+10-17C、初速度为v=1000m/s的带电粒子.粒子重力不计,粒子最后落在金属板上.试求:
(1)粒子下落过程中电场力做的功.
(2)粒子到达金属板所需的最长时间.
(3)粒子最后落在金属板上所形成的图形及面积的大小.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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