如圖所示,在x>0的空間中,存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E;在x<0的空間中,存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小也為E。一電子(電荷量大小為e、質(zhì)量為m.)在x=d處的P點(diǎn)以沿y軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)電子重力。

求:
(1)電子第一次到達(dá)y軸時(shí)的坐標(biāo)
(2)電子從P到第二次到達(dá)Y軸所經(jīng)歷時(shí)間
(1)    (2)

試題分析:(1)電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的受力情況及軌跡如圖所示(略)。在的空間中,沿y軸正方向以v0的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿x軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度的大小為a,
                  
解得,         即電子第一次到達(dá)Y軸時(shí)的坐標(biāo)
(2)電子從A點(diǎn)進(jìn)入的空間后,沿y軸正方向仍做v0的勻速直線運(yùn)動(dòng),沿x軸負(fù)方向做加速度大小仍為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)Q點(diǎn)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性得,電子在x軸方向速度減為零的時(shí)間,電子沿y軸正方向的位移
電子到達(dá)Q點(diǎn)后,在電場(chǎng)力作用下,運(yùn)動(dòng)軌跡 QCP1與QAP關(guān)于QB對(duì)稱,而后的運(yùn)動(dòng)軌跡沿y軸正方向重復(fù)PAQCP1,所以有:電子的沿y軸正方向分運(yùn)動(dòng)的周期,所以第二次到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間為
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí),分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同.先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程(平衡、加速、減速,直 線或曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題.解決這類問題的基本方法有兩種,第一種利用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點(diǎn),選用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)帶電粒子射入一固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線abc所示,圖中實(shí)線表示電場(chǎng)的等勢(shì)面,下列判斷錯(cuò)誤的是 (  )
A.粒子在a→b→c的過程中,電場(chǎng)力始終做正功;
B.粒子在a→b→c的過程中,一直受靜電引力作用;
C.粒子在a→b→c的過程中,ab段受引力,bc段受斥力;
D.粒子在a→b→c的過程中,ab段逆著電場(chǎng)線,bc段順著電場(chǎng)線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一帶負(fù)電的油滴,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速率v0射入水平的勻強(qiáng)電場(chǎng),v0的方向與電場(chǎng)方向成θ角,已知油滴質(zhì)量為m,測(cè)得它在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)P時(shí)的速率恰為v0,設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(xp,yp),則應(yīng)有(   )
A.xp>0B.xp<0C.xp=0D.條件不足,無法判定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開,一帶電小球以初速度v0水平地飛入電場(chǎng),落在下極板的P點(diǎn).若在斷開電源后將上極板向下移一些,以減小兩板間距離(下極板不動(dòng)),此帶電小球仍以v0從原處飛入,則小球?qū)⒙湓?i>P點(diǎn)的(  )
A.左側(cè)
B.右側(cè)
C.仍在P點(diǎn)
D.因不知小球帶電的正負(fù),故無法判斷小球落在P點(diǎn)的左側(cè)還是右側(cè)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d,金屬板長(zhǎng)L=2d, B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K,現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO′的速度v0不斷射入,不計(jì)粒子所受的重力.

(1)若在A、B板間加一恒定電壓U=U0,則要使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K,求U0的大小;
(2)若在A、B板間加上如圖乙所示的電壓,電壓為正表示A板比B板的電勢(shì)高,其中T=,且粒子只在0~時(shí)間內(nèi)入射,則能打到小孔K的粒子在何時(shí)從O點(diǎn)射入?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,在x>0的空間中,存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=10N/C;在x<0的空間中,存在垂直xy平面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,一帶負(fù)電的粒子(比荷q/m=160C/kg),在x=0.06m處的d點(diǎn)以v0=8m/s的初速度沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)帶電粒子的重力。

求:(1)帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)后第一次通過y軸的速度大小和方向;
(2)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回電場(chǎng);
(3)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的周期。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線a、b、c代表點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為φa、φb和φc, φabc。一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線KLMN所示。由圖可知下列說法中正確的是(  )
A.粒子在K點(diǎn)的速度比在L點(diǎn)的速度大
B.粒子在K點(diǎn)的速度與在N點(diǎn)的速度相同
C.粒子在L點(diǎn)的電勢(shì)能比在M點(diǎn)的電勢(shì)能大
D.粒子在L點(diǎn)的加速度比在M點(diǎn)的加速度大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)子、氘核和α粒子都沿平行板電容器兩板中線OO′方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),射出后都打在同一個(gè)與OO′垂直的熒光屏上,使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn).下列說法中正確的是(  )
A.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相等,在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)
B.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等,在熒光屏上將只出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)
C.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等,在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)
D.若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的,在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖(a)所示,A、B為兩塊平行金屬板,極板間電壓為,板中央有小孔O和O',F(xiàn)有足夠多的電子源源不斷地從小孔O由靜止進(jìn)入A、B之間。在B板右側(cè),平行金屬板M、N長(zhǎng)L1=4×10-2m,板間距離d=4×10-3m,在距離M、N右側(cè)邊緣L2=0.1m處有一熒光屏P,當(dāng)M、N之間未加電壓時(shí)電子沿M板的下邊沿穿過,打在熒光屏上的并發(fā)出熒光。現(xiàn)給金屬板M、N之間加一個(gè)如圖(b)所示的變化電壓u1,在t=0時(shí)刻,M板電勢(shì)低于N板。已知電子質(zhì)量為kg,電量為C。(1)每個(gè)電子從B板上的小孔O'射出時(shí)的速度多大?(2)打在熒光屏上的電子范圍是多少?(3)打在熒光屏上的電子的最大動(dòng)能是多少?

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