(12分)一帶電平行板電容器豎直放置,如圖所示.板間距d=0.1 m,板間電勢差U=1000 V.現(xiàn)從A處以速度vA=3 m/s水平向左射出一帶正電的小球(質(zhì)量m=0.02 g、電荷量為q=10-7 C),經(jīng)過一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)小球打在A點(diǎn)正下方的B處,(取g=10 m/s2)求:

(1)分別從水平方向和豎直方向定性分析從A到B的過程中小球的運(yùn)動情況;
(2)A、B間的距離.
(1)見解析 (2)7.2 cm
(1)在水平方向上,小球開始向左做初速度為vA的勻減速運(yùn)動,速度變?yōu)榱愫笙?br />右做勻加速運(yùn)動,直到達(dá)到B點(diǎn),過程中加速度不變,由電場力提供外力.
在豎直方向上,小球向下做初速度為零的勻加速運(yùn)動,直到達(dá)到B點(diǎn),重力提供外力.
(2)水平方向:電場力為F=q,加速度a=
小球向左運(yùn)動到最遠(yuǎn)的時(shí)間為t==0.06 s.
在這段時(shí)間內(nèi)向左運(yùn)動的距離x=vAt-at2=0.09 m<0.1 m,不會撞到左壁.
小球達(dá)到B點(diǎn)所用時(shí)間為T=2t
豎直方向下落距離即為所求hABgT2=7.2 cm.
本題考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動,加速度由電場力提供,當(dāng)運(yùn)動到最遠(yuǎn)時(shí)速度減小到零,由運(yùn)動學(xué)共識可判斷運(yùn)動位移小于0.1m,可知物體不會撞到左壁
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,在兩平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力),當(dāng)兩板間加上如圖2所示的交變電壓后,能使電子有可能做往返運(yùn)動的電壓是(   )

圖1

圖2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極,平行正對放置,相距為d,極板間的電勢差為U,板間電場可以認(rèn)為是均勻的。一個(gè)粒子(42He)從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間,到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m,忽略重力和空氣阻力的影響,求:
(1)極板間的電場強(qiáng)度E;
(2)粒子在極板間運(yùn)動的加速度a;
(3)粒子的初速度v0。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的電路中,電源電動勢E=24V、內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=15Ω。水平放置的平行金屬板AB間距d=40cm,上板A開一小孔。合上電鍵,適當(dāng)調(diào)整R2的有效阻值,然后讓一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg、帶電量q=-0.01C的小球a從距小孔正上方高h(yuǎn)=10cm處自由下落,當(dāng)a剛進(jìn)入小孔時(shí),另一小球b(質(zhì)量、電量與小球a的完全相同)恰好從兩板的正中央水平飛入,兩球同時(shí)打在小孔正下方B板上的P點(diǎn)。小球視為質(zhì)點(diǎn),小球間的作用力及空氣阻力均忽略不計(jì),g=10m/s2.求:

(1)小球a剛進(jìn)入小孔時(shí)的速度V0
(2)兩板間的電勢差UAB
(3)滑動變阻器的有效阻值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

帶電油滴質(zhì)量為m,沿與豎直方向成30°勻速下落,不計(jì)阻力,電場強(qiáng)度大小為E,方向豎直向下。則(1)油滴帶什么電_____

(2)帶電量q=____

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,有A、B兩點(diǎn),它們間距為2cm,兩點(diǎn)的連線與場強(qiáng)方向成60°角。將一個(gè)電量為?2×10?5C的電荷由A移到B,其電勢能增加了0.1J。則:

(1)在此過程中,電場力對該電荷做了多少功?
(2)A.B兩點(diǎn)的電勢差UAB為多少?
(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖7所示,從F處釋放一個(gè)無初速度的電子向B板方向運(yùn)動,指出下列對電子運(yùn)動的描述中哪項(xiàng)是正確的(設(shè)電源電動勢為E)         (  )
A.電子到達(dá)B板時(shí)的動能是Ee
B.電子從B板到達(dá)C板動能變化量為零
C.電子到達(dá)D板時(shí)動能是3Ee
D.電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

相距很近的平行板電容器,在兩板中心各開有一個(gè)小孔,如圖甲所示,靠近A板的小孔處有一電子槍,能夠持續(xù)均勻地發(fā)射出電子,電子的初速度為v0,質(zhì)量為m,電量為-e,在AB 兩板之間加上圖乙所示的交變電壓,其中0< k <1,;緊靠B 板的偏轉(zhuǎn)電場電壓也等于U0 ,板長為L,兩板間距為d,距偏轉(zhuǎn)極板右端處垂直放置很大的熒光屏PQ。不計(jì)電子的重力和它們之間的相互作用,電子在電容器中的運(yùn)動時(shí)間可以忽略不計(jì)。

(1)在0—T 時(shí)間內(nèi),熒光屏上有兩個(gè)位置會發(fā)光,試求這兩個(gè)發(fā)光點(diǎn)之間的距離。(結(jié)果用L、d 表示,第2 小題亦然)
(2)只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場極板的間距(仍以虛線為對稱軸),要使熒光屏上只出現(xiàn)一個(gè)光點(diǎn),極板間距應(yīng)滿足什么要求?
(3)撤去偏轉(zhuǎn)電場及熒光屏,當(dāng)k 取恰當(dāng)?shù)臄?shù)值,使在0—T 時(shí)間內(nèi)通過電容器B 板的所有電子,能在某一時(shí)刻形成均勻分布的一段電子束,求k 值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,某電場的一條電場線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢為零,Ox方向上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的規(guī)律如圖所示.若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受電場力的作用,則
該電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿x軸正方向
B.該電場線可能是等量異種電荷產(chǎn)生的
C.電子的速度先減小后增大
D.電子的加速度先逐漸減小后逐漸增大

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