【題目】如圖所示,在xoy平面坐標(biāo)系的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強大小為2EE的勻強電場I和II,兩電場的邊界如圖中虛線區(qū)域(L已知)。

(1)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子,求電子離開ABCD區(qū)域的位置。

(2)在電場I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子,電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開,求所有釋放點的位置。

(3)若將左側(cè)電場II整體水平向右移動L/nn≥1),仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場移動),求在電場I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。

(提示:設(shè)釋放點的位置坐標(biāo)為(x.y),寫出含有xy的函數(shù)表達式)

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析此問分為兩個過程,一是在電場Ⅰ區(qū)域的加速運動,運用能量的關(guān)系可求出加速后的速度;二是在電場Ⅱ區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn),運用類平拋的知識可求出偏轉(zhuǎn)距離,從而得到電子離開ABCD區(qū)域的位置;首先設(shè)出釋放點的坐標(biāo),在運用在電場I中的加速和在電場II中的類平拋運動,計算出表示xy的乘積的方程,滿足此式的點即為符合要求的點.該問分為三個階段,一是在電場I中的直線加速運動,二是在電場II中的類平拋運動,三是從電場II射出后的勻速直線運動,結(jié)合第二問的解題思路,可求出結(jié)果

(1)設(shè)電子質(zhì)量為m,電量為e,電子在電場I中做勻加速直線運動,出區(qū)域I時的速度為v0,此后進入電場II做類平拋運動,假設(shè)電子從CD邊射出,出射點縱坐標(biāo)為y,有:

解得:,所以假設(shè)成立,即電子離開ABCD區(qū)域的坐標(biāo)為

(2)設(shè)釋放點在電場區(qū)域I中,其坐標(biāo)為(x,y),在電場I中電子被加速到v1,然后進入電場II做類平拋運動,并從D點離開,有:

解得:,即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足方程的點即為所求位置。

(3)設(shè)電子從在I區(qū)從點(x,y)釋放,在電場I中加速到v2,進入電場II后做類平拋運動,在高度為y′處離開電場II時的情景與(2)中類似,然后電子做勻速直線運動,經(jīng)過D點,則有:

其中,

解得:,即在電場I區(qū)域內(nèi)滿足該方程的所有點即為所求位置。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某裝置如圖所示,兩根輕桿OA、OB與小球蹦及一小滑塊通過鉸鏈連接,桿OAA端與固定在豎直光滑桿上的鉸鏈相連。小球與小滑塊的質(zhì)量均為m,輕桿OA、OB長均為l,原長為l的輕質(zhì)彈簧與滑塊都套在該豎直桿上,彈簧連接在A點與小滑塊之間。裝置靜止時,彈簧長為1.6l,重力加速度為g,sin53°=0.8,cos53° =0.6,以下說法正確的是

A. 輕桿OA對小球的作用力方向與豎直軸的夾角為53°

B. 輕桿OB對小滑塊的作用力方向沿OB桿向下,大小為

C. 輕桿OAOB對小球的作用力大小之比是4:3

D. 彈簧的勁度系數(shù)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為l,電阻不計。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。金屬桿放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌的接觸點為MN,并與導(dǎo)軌成θ角。金屬桿以ω 的角速度繞N點由圖示位置勻速轉(zhuǎn)動到與導(dǎo)軌ab垂直,轉(zhuǎn)動過程金屬桿與導(dǎo)軌始終良好接觸,金屬桿單位長度的電阻為r。則在金屬桿轉(zhuǎn)動過程中

A. M、N兩點電勢相等

B. 金屬桿中感應(yīng)電流的方向是由N流向M

C. 電路中感應(yīng)電流的大小始終為

D. 電路中通過的電量為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器AB兩極板水平放置,A在上方,B在下方,現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上(如圖,二極管D向右單向?qū)щ?/span>)。已知A和電源正極相連,一帶電小球沿AB中心水平射入,打在B極板上的N點,小球的重力不能忽略,現(xiàn)通過上下移動A板來改變兩極板AB間距(兩極板仍平行),則下列說法正確的是 ( )

A. 若小球帶正電,當(dāng)AB間距增大時,小球打在N的右側(cè)

B. 若小球帶正電,當(dāng)AB間距減小時,小球打在N的左側(cè)

C. 若小球帶負電,當(dāng)AB間距減小時,小球可能打在N的右側(cè)

D. 若小球帶負電,當(dāng)AB間距增大時,小球可能打在N的左側(cè)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】古人云:繩鋸木斷、水滴石穿。請你根據(jù)下面所提供的信息,估算水對石頭的沖擊力的大。黄俨悸洳顬閔=20m,水流量為Q=1.0m3/s,水的密度ρ=1.0×l03kg/m3,水在最高點和落至石頭上后的速度都認為是零.(落在石頭上的水立即流走,在討論石頭對水作用時可以不考慮水的重力,g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=4.0kg的平板小車靜止在光滑的水平面上,當(dāng)t=0時,兩個質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的小物體A、B都以大小為v0=7m/s、方向相反的水平速度,同時從小車板面上的左右兩端相向滑動。到它們在小車上停止滑動時,沒有相碰,A、B與車間的動摩擦因素μ=0.2,取g=10m/s2,求:

(1)A、B在車上都停止滑動時車的速度;

(2)A在車上剛停止滑動時,A的速度;

(3)B在車上相對滑動的時間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 布朗運動雖不是分子運動,但它證明了組成固體顆粒的分子在做無規(guī)則運動

B. 液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離

C. 擴散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進行,不能在固體中發(fā)生

D. 隨著分子間距增大,分子間引力和斥力均減小,分子勢能不一定減小

E. 氣體體積不變時,溫度越高,單位時間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)的發(fā)展過程中,科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法,以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是

A. 電流,采用了比值定義法

B. 合力、分力等概念的建立體現(xiàn)了等效替代的思想

C. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,將物體抽象為一個有質(zhì)量的點,這樣的方法叫理想模型法

D. 根據(jù)功率的定義式,當(dāng)時間間隔非常小時, 就可以表示瞬時功率,這里運用了極限思想方法

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a為放在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動的物體,b為處于地球表面附近的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星.若ab、c、d的質(zhì)量相同,地球表面附近的重力加速度為g.下列說法正確的是

A. b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動的線速度大于7.9km/s

B. a、b、cd的周期大小關(guān)系為

C. ab的向心加速度都等于重力加速度g

D. bc、d中,b的動能最大,d的機械能最大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案