题目内容

【题目】有一个匀强电场，电场线和坐标平面xOy平行，以原点O为圆心，半径为r=10cm的圆周上任意一点P的电势，θ为O、P两点的连线与x轴正方向所成的角， A、B、C、D为圆周与坐标轴的四个交点，如图所示。

（1）求该匀强电场场强的大小和方向。

（2）若在圆周上D点处有一个α粒子源，能在xOy平面内发射出初动能均为200eV的α粒子（氦核）。当发射的方向不同时，α粒子会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中，α粒子到达哪一点的动能最大？最大动能是多少eV？

【答案】（1）400V/m，方向沿y轴负向（2）280eV

【解析】（1）半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势 φ=40sinθ+25V，当θ=0°和θ=180°的电势相等，则知B、D两点的电势相等，可知电场的方向平行于y轴方向向下．
当θ＝时 φ1=40×1+25V=65V
当θ＝时 φ2=-15V
所以电场方向沿y轴负向；
匀强电场的电场强度

（2）α粒子带正电，由动能定理知α粒子到达c点时的动能最大，根据动能定理得：
2eU=EkC-EkD
其中 U= =40V
得 EkC=2eU+EkD=2e×40+200eV=280eV

练习册系列答案
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C.向气垫导轨通入压缩空气；

D.把A、B两滑块放到导轨上,并给他们一个初速度,同时开始闪光照相,闪光的时间间隔设定为。照片如图该组同学结合实验过程和图象分析知：该图象是闪光4次摄得的照片,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在刻度范围内：第一次闪光时,滑块B恰好通过处,滑块A恰好通过处；碰撞后有一个物体处于静止状态。

(1)以上情况说明两滑块的碰撞发生在第一次闪光后__________ ；

(2)设向右为正方向,试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是_____ ,碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是_____ ,以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是_____________________。

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E．开关、导线若干

（1）由于缺少电压表，小明不知道如何设计电路，请你帮忙设计电路图，并画在方框中。

（2）右下图是根据实验数据作出的1/I－R图，由图可知，电源的电动势E＝________V，

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