【題目】在空間中取坐標(biāo)系Oxy,在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MNy軸距離為d,從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,如圖所示.初速可忽略的電子經(jīng)過一個(gè)電勢(shì)差U0未確定的電場(chǎng)直線加速后,從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域,A點(diǎn)坐標(biāo)為(0h).不計(jì)電子的重力.

1)若電子經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)為(2d,0),求加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U0

2)加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U0不同,電子經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)也不同.試寫出電子經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)與加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U0的關(guān)系式(只要求寫出結(jié)果,不需寫出過程)

【答案】(1)2時(shí), 時(shí),

【解析】試題分析:根據(jù)動(dòng)能定理求出電子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度,在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),離開勻強(qiáng)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),將離開電場(chǎng)后的勻速直線運(yùn)動(dòng)仍然分解為水平方向和豎直方向,抓住水平位移和豎直位移關(guān)系,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求出加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U0;加速電場(chǎng)較小時(shí),粒子的水平位移可能小于d,分兩種情況討論,粒子出電場(chǎng)經(jīng)過x軸和粒子不出電場(chǎng)經(jīng)過x軸;不出電場(chǎng)時(shí),粒子與x軸的坐標(biāo)為類平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移,出電場(chǎng)經(jīng)過x軸時(shí),求出類平拋運(yùn)動(dòng)出電場(chǎng)時(shí)的分速度,以及豎直方向上的位移,然后將出電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向,通過等時(shí)性求出與x軸的坐標(biāo)。

(1)設(shè)電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,電子經(jīng)過電場(chǎng)加速后獲得速度v0

根據(jù)動(dòng)能定理:

電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),有

粒子的加速度為:

偏轉(zhuǎn)位移為:

離開電場(chǎng)時(shí)的豎直速度為:

離開電場(chǎng)后勻速運(yùn)動(dòng)水平位移為:

豎直位移為:

由以上各式解得加速電場(chǎng)的電勢(shì)差

(2)時(shí),不出電場(chǎng)時(shí)即有:

時(shí),出電場(chǎng)經(jīng)過x軸時(shí)即有:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于萬有引力定律,下列說法中正確的是( )
A.G值的測(cè)出使萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值,是牛頓測(cè)出
B.由F= 可知,兩物體間距離r減小時(shí),它們之間的引力增大,距離r趨于零時(shí),萬有引力無限大
C.引力常量G的物理意義是:兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)相互吸引力為6.67×1011N
D.引力常量G值大小與中心天體選擇有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一段與磁場(chǎng)垂直的長為 1 m的導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線通過 1A的電流時(shí),導(dǎo)線受到的安培力大小為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán),在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接,EF之間接有電阻R2,已知R112R,R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)III,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab,從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落,在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平,與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好,設(shè)平行軌道足夠長。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1,下落到MN處的速度大小為v2。

1)求導(dǎo)體棒abA下落r/2時(shí)的加速度大小。

2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變,求磁場(chǎng)III之間的距離hR2上的電功率P2。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn),下列說法中正確的是

A.質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型,實(shí)際上并不存在,所以引人這個(gè)概念沒有多大意義

B.只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)

C.凡輕小的物體,皆可看作質(zhì)點(diǎn)

D.如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題沒有影響或影響可以忽略,即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F,F的作用線通過球心,設(shè)B對(duì)墻的作用力為F1B對(duì)A的作用力為F2,地面對(duì)A的摩擦力為F3,地面對(duì)A的支持力為F4。若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止,截面如圖所示,則在此過程中(

A. F1保持不變,F4保持不變

B. F1緩慢增大,F4緩慢增大

C. F2緩慢增大,F3緩慢增大

D. F2緩慢增大,F3保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,豎直面內(nèi)的曲線軌道AB的最低點(diǎn)B的切線沿水平方向,且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R=0.40m的光滑圓形軌道平滑連接.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從位于軌道上的A點(diǎn)由靜止開始滑下,滑塊經(jīng)B點(diǎn)后恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C.已知A點(diǎn)到B點(diǎn)的高度h=1.5m,重力加速度g=10m/s2 , 空氣阻力可忽略不計(jì),求:

(1)滑塊通過圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大;
(2)滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程中,克服摩擦阻力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】簡諧運(yùn)動(dòng)屬于( )

A.變速運(yùn)動(dòng)B.勻速直線運(yùn)動(dòng)C.曲線運(yùn)動(dòng)D.勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為等量正點(diǎn)電荷a、b周圍空間電場(chǎng)線分布示意圖,圖中Oab的中點(diǎn),虛線MN、PQ分別為a、b所在直線和a、b連線的中垂線,下列說法中正確的是

A. 這些電場(chǎng)線是由正點(diǎn)電荷a、b所激發(fā)出來的

B. 關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同

C. 如果在aO之間某點(diǎn)由靜止釋放一正試探電荷(不計(jì)重力),則該試探電荷將以O為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D. 如果在PO之間某點(diǎn)由靜止釋放一負(fù)試探電荷(不計(jì)重力),則該試探電荷在向O運(yùn)動(dòng)過程中,加速度一定先增大后減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案