如圖所示,兩塊平行金屬板M、N豎直放置,兩板間的電勢(shì)差U=1.5×103V,現(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板上方的A點(diǎn)以V0=4m/s的初速度水平拋出(A點(diǎn)距兩板上端的高度h=20cm),之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間,沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn).不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2cy.求:
(1)B點(diǎn)到N板上端的距離L.
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EK
分析:(1)小球沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn),知電場(chǎng)中小球所受合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向求出電場(chǎng)力和重力的關(guān)系,從而求出B點(diǎn)到N板上的端的距離L.
(2)根據(jù)動(dòng)能定理先求出小球進(jìn)入電場(chǎng)前的動(dòng)能,再根據(jù)動(dòng)能定理求出小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.
解答:解:(1)小球到達(dá)板上端時(shí)的豎直分速度vy=
2gh
=2m/s

設(shè)小球此時(shí)速度方向與豎直方向之間的夾角為θ
tanθ=
v0
vy
=2

在電場(chǎng)中小球所受合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,設(shè)板間距為d
tanθ=
qE
mg
=
qU
mgd

L=
d
tanθ
解得
L=
qU
mgtan2θ
=0.15m

答:B點(diǎn)到N板上的端的距離L為0.15m.
(2)進(jìn)入電場(chǎng)前mgh=
1
2
mv12-
1
2
mv02

電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程qU+mgL=EK-
1
2
mv12

解得Ek=0.175J
答:小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為0.175J.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,以及知道小球進(jìn)入磁場(chǎng)后速度方向與小球所受的合力方向相同.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2013?保定一模)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置,在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo) 線,分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板PQ連接,如圖甲所示.有一 變化的磁場(chǎng)垂直于紙面,規(guī)定向內(nèi)為正,變化規(guī)律如圖乙所示.能正確反映兩塊金 屬板間的電壓UPQ隨時(shí)間t變化規(guī)律的應(yīng)該是( 。

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(1)在哪段時(shí)間內(nèi)從小孔0射入的電子可以從B板小孔射出?
(2)在哪段時(shí)間內(nèi)從小孔0射入的電子能從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)右側(cè)射出?(A、B兩板距離很近,認(rèn)為電子穿過(guò)A、B板所用時(shí)間很短,可以不計(jì))

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(1)

電子偏離金屬板時(shí)側(cè)位移是多大?

(2)

電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度的偏轉(zhuǎn)角θ多大?(求出tanθ即可)

(3)

電子離開電場(chǎng)后,打在屏上的P點(diǎn),若s=2 cm,求OP的長(zhǎng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

)如圖13所示,兩塊平行金屬板A、B水平放置,板間距離為d,兩金屬板分別與電源的正、負(fù)極相連接。在距離Bd/2處的O點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電液滴恰好保持靜止?fàn)顟B(tài),液滴所帶電荷為q。

   (1)求電源的電動(dòng)勢(shì)。

   (2)若保持兩金屬板與電源的連接,將A極板向上移動(dòng)使兩極板間的距離增

大到2d,液滴將會(huì)向哪個(gè)極板運(yùn)動(dòng)?A板上移后,液滴從O點(diǎn)由靜止開始釋

放,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能到達(dá)極板上?

   (3)若將兩板豎直放置,保持電源電動(dòng)勢(shì)及兩板間的距離d不變,將該液滴仍

從兩金屬板間的中點(diǎn)位置由靜止釋放,設(shè)金屬板足夠長(zhǎng)。求該液滴運(yùn)動(dòng)到達(dá)金

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