如圖所示,質(zhì)量m=5×10-8kg的帶電粒子,以初速v=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央,水平飛入電場,已知金屬板長0.1m,板間距離d=2×10-2m,當(dāng)UAB=1000V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場,若兩極板間的電勢差可調(diào),要使粒子能從兩板間飛出,UAB的變化范圍是多少?(g取10m/s2
【答案】分析:先根據(jù)帶電微粒恰好沿直線穿過板間的條件,求出微粒的帶電量q,再求出偏轉(zhuǎn)位移的表達(dá)式,帶電微粒豎直向上或向下位移 x小于等于才能從板間飛出,根據(jù)偏轉(zhuǎn)位移的表達(dá)式即可求解.
解答:解:帶電微粒恰好沿直線穿過板間的條件,求出微粒的帶電量q
qE=mg   
E=   
q=
帶電微粒豎直向上或向下位移 x小于等于才能從板間飛出,
取向上為正方向,則 ≥x≥-
運動時間t=
設(shè)板間電壓為u,場強,電場力
豎直勻加速運動加速度 a=  
x=
要使粒子能從兩板間飛出,則
≥-
≥(u-U)≥-
800V≥(u-U)≥-800V
1800V≥u≥200V
答:要使粒子能從兩板間飛出,UAB的變化范圍是200V~1800V.
點評:該題主要考查了偏轉(zhuǎn)位移的求解方法,要注意帶電微粒豎直向上或向下位移x小于等于才能從板間飛出,難度適中.
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4
4
N,在5s內(nèi)力F做功
100
100
J,做功的功率是
20
20
w.

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