(12分)如圖所示,質(zhì)量為m,電荷量為e的電子,從A點(diǎn)以速度v0垂直于電場方向射入一個(gè)電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,從B點(diǎn)射出電場時(shí)的速度方向與電場線成120°角,電子重力不計(jì)。求:

(1)電子在電場中的加速度大小a及電子在B點(diǎn)的速度大小vB?
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB?
(3)電子從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間tAB?
(1) v0(2)  (3)
(1)a=……………………①…………2分
將電子在B點(diǎn)的速度分解可知(如圖)
vBv0……………②…………2分
(2)由動(dòng)能定理可知:
eUABmvB2mv02…………③…………2分
解②、③式得UAB …………1分
(3)在B點(diǎn)設(shè)電子在B點(diǎn)沿電場方向的速度大小為vy,則有
vy=v0tg30°………………④…………2分
vy=atAB …………………⑤…………2分
解①④⑤式得tAB …………1分
本題考查帶電粒子在電場中的加速,電場力提供加速度,由牛頓第二定律求得加速度,再由速度分解,得到B點(diǎn)速度大小,粒子從A運(yùn)動(dòng)到B應(yīng)用動(dòng)能定理可求得AB間電勢差
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:計(jì)算題

(12分)湯姆生用來測定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P'間的區(qū)域.當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn),(O'與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì).此時(shí),在P和P'間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長度為L1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L2(如圖所示).

(1)求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小。
(2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)在豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道,半徑為R=0.4m,勻強(qiáng)磁場垂直于軌道平面向里,一質(zhì)量為m=1×10-3kg、帶電量為q=+3×10-2C的小球,可在內(nèi)壁滑動(dòng),如圖甲所示,開始時(shí),在最低點(diǎn)處給小球一個(gè)初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng),如圖乙(a)是小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的速率v隨時(shí)間變化的情況,圖乙(b)是小球所受軌道的彈力F隨時(shí)間變化的情況,結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù),(取g=10m/s2) 求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(2)初速度v0的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖10所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場中,P從兩極板正中央射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì)),則從開始射入到打到上板的過程中                        (  )
A.它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ>tP
B.它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQ<aP
C.它們所帶的電荷量之比qP∶qQ=1∶2
D.它們的動(dòng)能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

三個(gè)粒子在同一點(diǎn)沿一方向垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場,出現(xiàn)了如圖所示的運(yùn)動(dòng)軌跡,由此
可判斷(   )
A.在b飛離電場的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上
B.b和c同時(shí)飛離電場
C.進(jìn)入電場時(shí),c的速度最大,a的速度最小
D.動(dòng)能的增加值c最小,a和b一樣大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖一個(gè)重力不計(jì)的正點(diǎn)電荷q從右圖中兩平行帶電金屬板左端中央處以初動(dòng)能Ek射入勻強(qiáng)電場中,它飛出電場時(shí)的動(dòng)能變?yōu)?Ek,若此點(diǎn)電荷飛入電場時(shí)其速度大小增加為原來的2倍而方向不變,它飛出電場時(shí)的動(dòng)能變?yōu)椋?nbsp;   )
A.8EkB.5EkC.4.25EkD.4EK

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經(jīng)P板的小孔射出,又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場,在偏轉(zhuǎn)電壓U2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離.現(xiàn)使U1加倍,要想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化,應(yīng)該       (  )
A.使U2加倍
B.使U2變?yōu)樵瓉淼?倍
C.使U2變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824141451231344.png" style="vertical-align:middle;" />倍
D.使U2變?yōu)樵瓉淼?/2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,PR是一塊長為L="4" m的絕緣平板固定在水平地面上,整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場E,在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B,一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 kg,帶電量為q=0.5 C的物體,從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板R端的擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場,物體返回時(shí)在磁場中仍做勻速運(yùn)動(dòng),離開磁場后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn),PC=L/4,物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,取g=10m/s2 ,求:

(1)判斷物體帶正電還是負(fù)電?
(2)物體與擋板碰撞前后的速度v1和v2
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(4)電場強(qiáng)度E的大小和方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,它的極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4 cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流以相同的初速度從兩板中央平行于極板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒質(zhì)量m=2.0×10-6kg,電量q=1.0×10-8C,電容器電容C=1.0×10—6F,取g=10m/s2.試求

小題1:若第一個(gè)粒子剛好落到下板中點(diǎn)O處,則帶電粒子入射初速度的大;
小題2:兩板間電場強(qiáng)度為多大時(shí),帶電粒子能剛好落到下板右邊緣B點(diǎn);
小題3:最終落到下極板上帶電粒子總的個(gè)數(shù).

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