题目内容
9.光滑水平面上有一边长为L的正方形区域ABCD处在场强为E的匀场电场中,电场方向与正方形的某一条边平行,一质量为m、带电量为q的小球由AC边的中点,以垂直于该边的水平初速度υ0进入该正方形区域,当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )A. | $\frac{1}{2}$mv02+$\frac{1}{3}$qEL | B. | $\frac{1}{2}$mv02+$\frac{2}{3}$qEL | C. | $\frac{1}{2}$mv02+$\frac{1}{2}$qEL | D. | $\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{3}$qEL |
分析 要考虑电场方向的可能性,如图,可能平行于AB向左或向右,也可能平行于AC方向,分析电场力做功情况,然后根据动能定理求解即可.
解答 解:若电场方向平行AB,则粒子做加速或减速直线运动,则离开电场时电场力做功W=EqL,若做加速运动,则为$\frac{1}{2}$mv02+qEL;若为减速运动,则为:$\frac{1}{2}$mv02-qEL;
电场力与初速度方向相互垂直,小球发生偏转,电场力一定做正功;假设受电场力向上,粒子从AB边离开时,电场力做功为$\frac{1}{2}$qEl,根据动能定理得:
Ek-$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$qEl,得 Ek=$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{1}{2}$qEl;
若从BD边离开,则电场力做功可能为0至$\frac{1}{2}$qEl,根据动能定理可知,粒子动能可能为:$\frac{1}{2}$mv02至$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{1}{2}$qEl;
故AC可能,BD不可能.
故选:AC.
点评 解决本题的关键分析电场力可能的方向,判断电场力与重力做功情况,再根据动能定理求解动能,注意找出所有可能的运动情况才能准确求解,要注意明确电场处在水平地面上,而不是竖直平面.
练习册系列答案
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B. | 四个点中d点的电势最低 | |
C. | 粒子到达连线中垂线的速度大小vc>vd | |
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14.水平推力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动,如图所示,下列叙述中正确的是( )
A. | 水平推力F 和墙壁对物体的弹力是一对平衡力 | |
B. | 物体的重力和墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 | |
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