【題目】如圖所示,真空中水平放置的兩個(gè)相同極板YY長(zhǎng)為L,相距為d,足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b . 在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U,一束質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出.求:

(1)兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍;

(2)粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度.

【答案】(1) (2)

【解析】

試題分析:(1)粒子垂直射入電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)粒子恰好從極板右邊緣飛出時(shí)兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U達(dá)到最大,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出最大電壓.粒子可能從上極板邊緣飛出,也可能從下極板邊緣飛出,可得到電壓變化的范圍.
(2)粒子飛出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)推論可知,粒子速度的反向延長(zhǎng)線交水平位移的中點(diǎn),由三角函數(shù)知識(shí)可求出粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度.

(1)設(shè)粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為a,離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為y,偏轉(zhuǎn)角為θ,則有:

,,由①②③④式解得

當(dāng)時(shí),,則兩板間所加電壓的范圍為

(2)當(dāng)時(shí),粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大(設(shè)為),則

,解得

則粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,A、B為兩個(gè)挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足夠長(zhǎng),在釋放B球的同時(shí),將A球以某一速度v0水平拋出,當(dāng)A球落于斜面上的P點(diǎn)時(shí),B球的位置位于( )

A.P點(diǎn)以下
B.P點(diǎn)以上
C.P點(diǎn)
D.由于v0未知,故無(wú)法確定

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1)小滑塊從B點(diǎn)飛出時(shí)的速度大。ㄓg、R表示);

2)若A點(diǎn)距地面的高度為H,那么RH滿(mǎn)足什么關(guān)系時(shí),滑塊落地點(diǎn)DB點(diǎn)的水平位移x最大,最大值是多少?

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(1)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2的大;

(2)磁場(chǎng)的寬度L0和線框ad邊的長(zhǎng)度L2

(3)0~t3時(shí)間內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量Q。

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A.
B.
C.
D.

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