【題目】如圖所示,豎直放置的金屬板間有水平方向的加速電場,水平放置的平行金屬板間有豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場,O、P為豎直板上的兩孔,兩豎直板間電壓為U1,兩水平板長為l,間距為d,兩水平板間的電壓為U2。一質(zhì)量為m,電量為q的帶負(fù)電粒子,有O點從靜止開始,水平加速穿過P點,最后從平行金屬板右側(cè)穿出(圖中未畫出)。粒子與金屬板間未發(fā)生碰撞,不計粒子重力,求:

(1)粒子穿出加速電場時的動能Ek1;

(2)粒子穿出偏轉(zhuǎn)電場時的動能Ek2

【答案】(1) (2)

【解析】

粒子在加速電場做勻加速直線運動,由動能定理求解,在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,由運動的合成與分解求出。由動能定義求出穿出偏轉(zhuǎn)電場時的動能

解:(1)動能定理

可得

(2)(1)中表達(dá)式可得

粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時,根據(jù)牛頓第二定律可得

由運動學(xué)公式有,

由①②③④⑤式聯(lián)立求解,可得.

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】回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示,關(guān)于回旋加速器下列正確的是(

A. 狹縫間的電場對粒子起加速作用,因此加速電壓越大,帶電粒子從D形盒射出時的動能越大

B. 磁場對帶電粒子的洛侖茲力對粒子不做功,則帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強弱無關(guān)

C. 帶電粒子做一次圓周運動,要被加速兩次,因此交變電場的周期應(yīng)為圓周運動周期的二倍

D. 用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子,一般要調(diào)節(jié)交變電場的頻率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中AB為傾斜直軌道,BC為與AB相切的圓形軌道,并且圓形軌道處在勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里.質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個小球中,甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電.現(xiàn)將三個小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放,都恰好通過圓形軌道的最高點,(  ).

A. 經(jīng)過最高點時,三個小球的速度相等

B. 經(jīng)過最高點時,甲球的速度最小

C. 甲球的釋放位置比乙球的高

D. 運動過程中三個小球的機械能均保持不變

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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=50×10-6kg的帶電粒子,以初速度v0=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01m板間距d=2cm,當(dāng)UAB=1000V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場,求:

1帶電粒子的帶電荷量是多少:

2若兩極板間的電勢差可調(diào),要使粒子能從兩版間飛出,UAB的變化范圍是多少?g取10m/s2

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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)放一個光滑絕緣的半圓形軌道,圓心O與軌道左、右最高點a、c在同一水平線上,水平方向的勻強磁場與半圓形軌道所在的平面垂直。一個帶負(fù)電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點a滑下,則下列說法中正確的是

A. 滑塊經(jīng)過最低點b時的速度與磁場不存在時相等

B. 滑塊從a點到最低點b所用的時間與磁場不存在時短

C. 滑塊經(jīng)過最低點b時對軌道壓力與磁場不存在時相等

D. 滑塊能滑到右側(cè)最高點c

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑水平面上,一質(zhì)量為m、速度大小為vA球與質(zhì)量為2m、靜止的B球碰撞后,A球的速度方向與碰撞前相反。則碰撞后B球的速度大小可能是

A. 0.68v B. 0.48v C. 0.58v D. 0.28v

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【題目】如圖所示,間距為L的、足夠長的豎直線MN、PQ間有一水平向右的勻強電場。MN左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。PQ右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為4B。一質(zhì)量為m、電量為q的正粒子,MN線上O點以大小為v0的速度水平向右進(jìn)入電場,經(jīng)時間到達(dá)PQ線。不計粒子重力。求:

(1)勻強電場的場強大小E;

(2)若粒子從O點以大小為v0、水平向左的速度進(jìn)入MN左側(cè)磁場(圖中未畫出),求粒子回到O點經(jīng)過的時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為M的木板靜止置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的木塊可視為質(zhì)點,以初速度滑上木板的左端,已知木塊和木板間的動摩擦因數(shù)為,木塊始終沒有滑離木板。則從運動開始到二者具有共同速度這一過程中

A. 兩物體間的相對位移小于木板對地的位移

B. 因摩擦而產(chǎn)生的熱

C. 從開始運動到兩物體具有共同速度所用的時間

D. 兩物體的共同速度

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的木塊在質(zhì)量為M=3kg的長木板上受到水平向右的拉力F的作用下向右加速滑行,長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,木塊與長板間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.3。長木板一直靜止,滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力,重力加度g=10m/s2,則下列判斷正確的是

A. 長木板對木塊的摩擦力與木塊對長木板的摩擦力是一對平衡力

B. 拉力F大小為4N

C. 長木板受到地面的靜摩擦力大小為3N

D. 木塊受到摩擦力大小為1N

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