如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：

（1）電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度；

（3）電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能．


考點(diǎn)：

帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．

專題：

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．

分析：

（1）質(zhì)子在加速電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做正功eU0，由動(dòng)能定理求解質(zhì)子射出加速電場(chǎng)的速度．

（2）質(zhì)子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移大小等于板長(zhǎng)L；豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移大小等于板間距離的一半，由牛頓第二定律求出加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解板長(zhǎng)L．

（3）在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做為eU，根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)全過程研究，求解質(zhì)子穿出電場(chǎng)時(shí)的速度．

解答：

解：（1）在加速過程根據(jù)動(dòng)能定理得：

eU0=

解得到質(zhì)子射出加速電場(chǎng)的速度v0=

（2）粒子在豎直方向：y=，a=

在水平方向：x=L=v0t

聯(lián)立上式得到

代入數(shù)據(jù)得L=

（2）從剛開始到射出電場(chǎng)的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得：

=e（U0+）

答：（1）電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為；

（2）右側(cè)平行金屬板的長(zhǎng)度為；

（3）電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能為e（U0+）；

點(diǎn)評(píng)：

本題是復(fù)合場(chǎng)問題，關(guān)鍵是分析質(zhì)子的分析情況和運(yùn)動(dòng)情況．在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中質(zhì)子做類平拋運(yùn)動(dòng)，采用運(yùn)動(dòng)的分解方法研究．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


2012年9月16日，濟(jì)南軍區(qū)在“保釣演習(xí)”中，某特種兵進(jìn)行了飛行跳傘表演．該傘兵從高空靜止的直升機(jī)上跳下，在t0時(shí)刻打開降落傘，

在3t0時(shí)刻以速度v2著地。他運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化

的規(guī)律如圖2所示。下列結(jié)論不正確的是

A．在0～t0時(shí)間內(nèi)加速度不變，在t0～3t0時(shí)間

內(nèi)加速度減小

B．降落傘打開后，降落傘和傘兵所受的阻力越

來(lái)越小

C．在t0～3t0的時(shí)間內(nèi)，平均速度

D．若第一個(gè)傘兵在空中打開降落傘時(shí)第二個(gè)傘兵立即跳下，則他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到與彈簧水平的位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，如圖所示．若全過程中彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則下列說法正確的是（　�。�

A． 當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)，小球動(dòng)能最大

B． 當(dāng)小球沿桿方向的合力為零時(shí)，小球動(dòng)能最大

C． 在小球自開始下滑至滑到最低點(diǎn)的過程中，彈簧所做的負(fù)功小于mgh

D． 在小球自開始下滑至滑到最低點(diǎn)的過程中，彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)．質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ā　。?/p>

　

A．

他的動(dòng)能減少了Fh

B．

他的重力勢(shì)能增加了mgh

　

C．

他的機(jī)械能減少了（F﹣mg）h

D．

他的機(jī)械能減少了Fh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，把電量為﹣5×10﹣9C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能　　（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)φA=15V，B點(diǎn)的電勢(shì)φB=10V，則此過程中電場(chǎng)力做的功為　　J．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示， A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其電阻忽略不計(jì)。下列說法正確的是

A．S閉合瞬間，A先亮

B．S閉合瞬間，A、B同時(shí)亮

C．S斷開瞬間，B逐漸熄滅

D．S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅

 


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


⑴某同學(xué)用多用電表的歐姆檔來(lái)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，如圖甲所示。先將選擇開關(guān)旋至倍率“×100”檔，紅、黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量，紅表筆應(yīng)接電壓表的

  ▲  接線柱（選填“＋”或“-”），測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，電壓表的電阻為  ▲  Ω。

 

⑵該同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，有以下器材可供選擇：

A．電流表（0～0.6A～3A）

B．電壓表（0～3V）

C．滑動(dòng)變阻器R（0～15Ω，5A）

D．滑動(dòng)變阻器R′（0～50Ω，1A）

E．定值電阻R0為1Ω

F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干

本次實(shí)驗(yàn)的原理圖如圖丙，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選  ▲   （填器材前的字母序號(hào)）。

次數(shù)
 
按照原理圖連接好線路后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示。

待測(cè)量
 

1

2

3

4

5

I/A

0.11

0.20

0.30

0.40

0.50

U/V

1.37

1.35

1.33

1.32

1.29

由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起情況的原因是  ▲  �，F(xiàn)將上述器材的連線略加改動(dòng)就可使電壓 表的示數(shù)變化更明顯，請(qǐng)?jiān)趫D丁中按改動(dòng) 后的原理圖完成連線。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示的電路中，燈泡A、B和電感L與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)，燈泡A的阻值是燈泡B的2倍。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有（    ）

A、A先變亮，然后逐漸變暗

B、B先變亮，然后逐漸變暗

C、A立即熄滅，B逐漸變暗

D、A、B都逐漸變暗

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示為甲乙兩物體相對(duì)于同一原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移圖象，下列說法正確的是（　�。�

　

A．

在0﹣t2時(shí)間內(nèi)甲和乙都做勻速直線運(yùn)動(dòng)

　

B．

甲乙運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)相距s1

　

C．

乙比甲早出發(fā)t1時(shí)間

　

D．

乙運(yùn)動(dòng)的速率大于甲運(yùn)動(dòng)的速率

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