【題目】如圖所示,兩帶電平行板A、B間的電場為勻強電場,場強E=4.0×102V/m,兩板相距d=16cm,板長L=30cm.一帶電量q=1.0×10 16C、質(zhì)量m=1.0×10 22㎏的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場后向著B板偏轉(zhuǎn),不計帶電粒子所受重力,求:

1)粒子帶何種電荷?

2)要使粒子恰好能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v0為多大?

3)粒子飛出電場時速度與水平方向的夾角為多大?

【答案】1)正電荷(23

【解析】試題分析:(1)平行金屬板B板帶負電,粒子向B板偏轉(zhuǎn),粒子帶正電.

2)當粒子恰好從B板右側(cè)邊緣飛出電場時,此時粒子水平位移為L,豎直位移為.粒子做類平拋運動,將其分解為水平和豎直兩個方向研究,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由運動學(xué)公式求出初速度.

3)粒子飛出電場時速度與水平方向的夾角的正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值的2倍.

解:(1)由于B板帶負電,粒子向B板偏轉(zhuǎn),說明粒子帶正電.

2)粒子在電場中做類平拋運動,根據(jù)類平拋運動的規(guī)律得:

豎直方向有:=at2=t2

得:t=

水平方向有:v0==L=0.3×m/s=1.5×104m/s

所以要使粒子能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v0至少為1.5×104m/s;

3)粒子飛出電場時速度與水平方向的夾角的正切值為:

tanα=2tanβ=2×=2×=

故:α=arctan

答:(1)粒子帶正電荷.

2)要使粒子恰能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v01.5×104m/s

3)粒子飛出電場時速度與水平方向的夾角為:arctan

練習冊系列答案
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B. 簡諧橫波的波長為1.8 m

C. x=0.5 m處的質(zhì)點比x=0處的質(zhì)點振動滯后0.5 s

D. x=0處的質(zhì)點經(jīng)過0.6 s的路程為0.6 m

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(1)以下是該同學(xué)正確的實驗操作和計算過程,請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠?/span>:

①實驗操作:__________,然后____________ ,讓重錘自由落下,關(guān)閉電源。

②取下紙帶,取其中的一段標出計數(shù)點如圖乙所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打點計時器的打點間隔T=0.02s,則重錘運動的加速度計算表達式為a=__________,代入數(shù)據(jù),可得加速度a=__________m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(2)該同學(xué)從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),重錘下落時的加速度比實際的重力加速度小,為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差,請你提出一個有效的改進方法:________________。

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