精英家教網(wǎng)如圖，一群速率不同的一價(jià)離子從A．B兩平行極板正中央水平射入偏轉(zhuǎn)電場，A．B間電壓為U，間距為d．C為豎直放置．并與A．B間隙正對(duì)的金屬檔板，屏MN足夠大．若A．B極板長為L，C到極板的距離也為L，C的高為d．不考慮離子所受重力，元電荷為e．求初動(dòng)能范圍是多少的離子才能打到屏MN上．
分析：離子在AB板間的電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，將離子的運(yùn)動(dòng)按水平和豎直兩個(gè)方向進(jìn)行分析，運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，結(jié)合兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，求出離子射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角φ正切表達(dá)式．離子離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，離子要打在屏MN上，y必須滿足y＜
d
2
，且Ltanφ+y＞
d
2
．聯(lián)立即可求解．
解答：解：偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)大小為：E=
U
d
①
離子所受電場力：F=Eq ②
離子的加速度為：F=ma  ③
由①②③解得：a=
Ue
dm
  ④
設(shè)離子的質(zhì)量為m，初速度為v0，離子射出電場的時(shí)間t為：L=v0t  ⑤
射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離y為：y=
1
2
at2  ⑥
由④⑤⑥解得：y=
UeL2
2dmv02
  ⑦
離子射出電場時(shí)的豎直分速度vy=at  ⑧
射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角：tanφ=
vy
v0
  ⑨
由④⑤⑧⑨得：tanφ=
eUL
m
v
2
0
d
  ⑩
離子射出電場時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，要使離子打在屏MN上，需滿足：y＜
d
2
  （11）
  Ltanφ+y＞
d
2
  （12）
由⑦⑩（11）（12）可得：
eUL2
2d2
＜Ek＜
3eUL2
2d2

答：初動(dòng)能范圍是：
eUL2
2d2
＜Ek＜
3eUL2
2d2
的離子才能打到屏MN上．
點(diǎn)評(píng)：本題考查粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵是利用類平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，要能熟練推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)距離和偏轉(zhuǎn)角度的表達(dá)式，同時(shí)要正確分析臨界條件，相結(jié)合即可進(jìn)行求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)[物理一選修3-5]
（1）如圖1所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是
 

A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短
B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高
C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為11.11eV
D．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為9.60eV
（2）在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1的小球A以速率V0向右運(yùn)動(dòng)．在小球A的前方O點(diǎn)處有一質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2所示．小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A與小球B均向右運(yùn)動(dòng)．小球B被在Q點(diǎn)處的墻壁彈回后與小球A在P點(diǎn)相遇，PQ=1.5PO．假設(shè)小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性碰撞，求A、B兩小球的質(zhì)量之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選修部分試題

A．(選修模塊3－4)

（1）下列敘述中正確的有(   ▲   )

A．在不同的慣性參考系中，光在真空中的速度都是相同的

B．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化

      C．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波

      D．夜視儀器能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射

（2）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t = 3s時(shí)的波形圖，圖乙是波上x＝2m處質(zhì)點(diǎn)

的振動(dòng)圖線．則該橫波的速度為＿＿▲＿＿＿m/s，傳播方向?yàn)椋撸撸?u>▲＿＿ ．

??（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率

為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)．激

光a以入射角i=30°射向半圓玻璃 磚的圓心O，結(jié)

果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑．求兩個(gè)光斑之

間的距離L．

B．(選修模塊3－5)

（1）下列說法中正確的是     (   ▲   )

            A．X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的

            B．一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子，自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光

            C．放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1

            D．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短

??   ??(2)??下列敘述中不符合物理學(xué)史的是             (   ▲    )            

A．麥克斯韋提出了光的電磁說

B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說

        C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

D．貝克勒爾通過對(duì)天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）

（3）兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng)．已

知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0 kg．兩磁鐵的N極

相對(duì)．推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻甲的速率為2 m/s，乙的速率為3 m/s，

方向與甲相反．兩車運(yùn)動(dòng)過程中始終未相碰，則兩車最近時(shí)，乙的速度為多大?

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科目：高中物理 來源：南通市通州區(qū)2010屆高三重點(diǎn)熱點(diǎn)專項(xiàng)練習(xí) 題型：填空題

選修部分試題

A．(選修模塊3－4)（12分）
（1）下列敘述中正確的有(  ▲   )
A．在不同的慣性參考系中，光在真空中的速度都是相同的
B．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化
C．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波
D．夜視儀器能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射
（2）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t = 3s時(shí)的波形圖，圖乙是波上x＝2m處質(zhì)點(diǎn)
的振動(dòng)圖線．則該橫波的速度為＿＿▲＿＿＿m/s，傳播方向?yàn)椋撸撸?u>▲＿＿．

?（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率
為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)．激
光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)
果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑．求兩個(gè)光斑之
間的距離L．
B．(選修模塊3－5)（12分）
（1）下列說法中正確的是     (  ▲   )
A．X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
B．一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子，自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光
C．放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
D．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短
?  ?(2)?下列敘述中不符合物理學(xué)史的是             (  ▲   )            
A．麥克斯韋提出了光的電磁說
B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D．貝克勒爾通過對(duì)天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）
（3）兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng)．已
知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0 kg．兩磁鐵的N極
相對(duì)．推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻甲的速率為2 m/s，乙的速率為3 m/s，
方向與甲相反．兩車運(yùn)動(dòng)過程中始終未相碰，則兩車最近時(shí)，乙的速度為多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

（8分）一種稱為“質(zhì)量分析器”的裝置如圖所示，A表示發(fā)射帶電離子的離子源，發(fā)射的離子在加速管B中加速，獲得一定速率后于C處進(jìn)入圓形細(xì)彎管（四分之一圓弧），在磁場力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入漂移管道D。若離子質(zhì)量不同、電荷量不同或速度不同，在一定磁場中的偏轉(zhuǎn)程度也不同，如果給定偏轉(zhuǎn)管道中心軸線的半徑、磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、離子的電荷量和速率，則只有一定質(zhì)量的離子能從漂移管道D中引出。已知帶有正電荷量q=1.6×10-19C的一群質(zhì)量不同的離子（重力不計(jì)），初速度可以認(rèn)為是零，加速管B兩端的加速電壓U=1×103V，垂直圓形細(xì)彎管所在平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.10T，圓形細(xì)彎管中心軸線的半徑R=0.2m，求能從D中引出的離子質(zhì)量是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案