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質量為m，電量為+q的小球以初速度以與水平方向成θ角射出，如圖4所示，如果在某方向加上一定大小的勻強電場后，能保證小球仍沿方向做直線運動，試求所加勻強電場的最小值，加了這個電場后，經多長時間速度變?yōu)榱悖?/p>

           


解析:

由題知小球在重力和電場力作用下沿方向做直線運動，可知垂直方向上合外力為零，或者用力的分解或力的合成方法，重力與電場力的合力沿所在直線。

建如圖5所示坐標系，設場強E與成角，則受力如圖：

圖5

由牛頓第二定律可得：

0                ①

           ②

由①式得：            ③

由③式得：時，E最小為

其方向與垂直斜向上，將代入②式可得

即在場強最小時，小球沿做加速度為的勻減速直線運動，設運動時間為t時速度為0，則：

，可得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?邯鄲模擬）如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖，虛線OA、OB關于y軸對稱，且∠AOB=90°，OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內存在水平方向的勻強電場，電場強度大小均為E、方向相反．現(xiàn)有質量為m，電量為+q（q＞0）的大量帶電粒子從x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出，到達OA上的M點時速度與OA垂直．（不計粒子的重力及粒子間的相互作用）求：
（1）粒子從P點運動到M點的時間；
（2）為使粒子能從M點經Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點，M、N點關于y軸對稱，可在區(qū)域Ⅱ內加一垂直xOy平面的勻強磁場，求該磁場的磁感應強度的最小值和粒子經過區(qū)域Ⅲ到達x軸上Q點的橫坐標；
（3）當勻強磁場的磁感應強度�。�2）問中的最小值時，且該磁場僅分布在區(qū)域Ⅱ內的一個圓形區(qū)域內．由于某種原因的影響，粒子經過M點時的速度并不嚴格與OA垂直，成散射狀，散射角為θ，但速度大小均相同，如圖所示．求所有粒子經過OB時的區(qū)域長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在xoy平面直角坐標系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內有沿y軸負方向的勻強電場，其他區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場．有一質量為m、電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運動一段時間后經過Q點垂直于射線OA進入磁場，經磁場偏轉，過y軸正半軸上的M點再次垂直進入勻強電場．已知OP=h，不計粒子重力，求：
（1）粒子經過Q點時的速度大�。�
（2）勻強電場電場強度的大�。�
（3）粒子從Q點運動到M點所用的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在xoy平面直角坐標系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內有沿y軸負方向的勻強電場E1，第二象限存在水平向右的勻強電場E2，其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場．有一質量為m、電量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運動一段時間后經過Q點垂直于射線OA進入磁場，經磁場垂直x軸進入偏轉電場E2，過y軸正半軸上的P點再次進入勻強電場E1，已知OP=h，不計粒子重力，求：
（1）粒子經過Q點時的速度大�。�
（2）勻強電場電場強度E1的大��；
（3）粒子從Q點運動到P點所用的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?雙流縣模擬）如圖1所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一、四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里．位于極板左側的粒子源沿x軸向右連續(xù)發(fā)射質量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子．在0～3t0時間內兩板間加上如圖2所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響）．已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經極板邊緣射入磁場．上述m、q、l、t0、B為已知量．（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）求：
（1）兩板間的電壓U0．
（2）0～3t0時間內射入兩板間的帶電粒子在磁場中運動的最短時間t．
（3）
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t0時刻射入兩板間的帶電粒子進入磁場和離開磁場時的位置坐標．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，x軸上方有一勻強電場，方向與y軸平行；x軸下方有一勻強磁場，方向垂直紙面向里．一質量為m、電量為-q（q＞0）的粒子以速度v0從y軸上的P點平行x軸方向射入電場后，從x軸上的Q點進入磁場，并從坐標原點O離開磁場．已知OP=L，OQ=2L．不計重力和一切摩擦，求：
（1）粒子到達Q點時的速度大小和方向
（2）粒子在磁場中運動的軌道半徑
（3）粒子在磁場中的運動時間
（4）粒子離開P點后第一次到達Y軸時的位置坐標．

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