如圖圖(甲)所示,A、B是真空中水平放置的一對(duì)平行金屬板,兩板間距離d=15cm。今將B板接地,在A板間加上如圖(乙)所示的交變電壓(U0 =1080V),然后讓一個(gè)質(zhì)量m=1.6×10-27kg、電量大小q=1.6×10-19C的帶電粒子(不計(jì)重力)在t=0時(shí)刻從B板附近由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。空氣阻力不計(jì)。
(1)判斷粒子的電性;
(2)當(dāng)t1=?時(shí)粒子的速度第一次達(dá)到最大,并求出此最大速度;
(3)當(dāng)粒子的速度第一次達(dá)到最大時(shí),粒子的電勢(shì)能多大?
(4)粒子撞擊極板A時(shí)的速度為多大?
(1)帶負(fù)電(2)2.4×105 m/s(3)-4.608×10-17J(4)2.1×105 m/s
解析試題分析:(1)粒子帶負(fù)電
(2)t1=1×10-6s/3時(shí)速度第一次達(dá)到最大
a=qU/dm=7.2×1011 m/s2
V=at1=2.4×105 m/s
(3)EP =-mV2/2=-4.608×10-17J
(4)粒子在0--2×10-6s/3內(nèi)先向上加速再向上減速,前進(jìn)的位移ΔX1=2×aΔt12/2=8cm;
粒子在2×10-6s/3--1×10-6s內(nèi)先向下加速再向下減速,前進(jìn)的位移ΔX2=-2×aΔt22/2=-2cm;
所以粒子在一個(gè)周期(0--1×10-6s)內(nèi)的位移為8cm-2cm=6cm。
因d=15cm=6cm+6cm+3cm,粒子經(jīng)過(guò)2個(gè)周期后距A板的距離Δd=3cm。粒子在這3cm內(nèi)做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)一直到達(dá)A板。由VA2=2aΔd得VA=12√3×104≈2.1×105 m/s。
考點(diǎn):本題考查了帶電粒子在電容器兩極板間的運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)評(píng):此題是一道力電綜合性的題目,難度系數(shù)偏難,關(guān)鍵是根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的受力情況判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況,找出粒子在電場(chǎng)中的各種臨界條件,然后結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析解題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年貴州省六校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖甲所示,在平行板電容器A、B兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓,t=0時(shí)A板電勢(shì)比B板高,兩板中間靜止一電子,設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與兩板相碰撞,而且電子只受電場(chǎng)力作用,規(guī)定向左為正方向,則下列敘述正確的是( )
A、若t=0時(shí)刻釋放電子,則電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖一所示,該電子一直向B板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
B、若t=時(shí)刻釋放電子,則電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖二所示,該電子一直向著B板勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C、若t=時(shí)刻釋放電子,則電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖如圖三所示,該電子在2T時(shí)刻在出發(fā)點(diǎn)左邊
D、若t=時(shí)刻釋放電子,在2T時(shí)刻電子在出發(fā)點(diǎn)的右邊
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科目:高中物理 來(lái)源:2010--2011學(xué)年北京市石景山區(qū)高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題
I1(mA) | 0.40 | 0.81 | 1.20 | 1.59 | 2.00 |
I2(mA) | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
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