如圖3-2-3(1)所示,自空中相距d=5 cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖(2)所示.

將一質(zhì)量m=2.0×10-27 kg,電量q=+1.6×10-19 C的帶電粒子從緊臨B板處釋放,不計(jì)重力.求:

(1)在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大;

(2)若A板電勢變化周期T=1.0×10-5 s,在t=0時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放,粒子到達(dá)A板時(shí)動量的大。

(3)A板電勢變化頻率多大時(shí),在t=到t=時(shí)間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子,粒子不能到達(dá)A板?

圖3-2-3

解析:(1)電場強(qiáng)度E=

帶電粒子所受電場力F=qE=,F(xiàn)=ma

a==4.0×10-9m/s2

(2)粒子在0—時(shí)間內(nèi)走過的距離為=5.0×10-2 m

故帶電粒子在t=時(shí)恰好到達(dá)A板根據(jù)動量定理,此時(shí)粒子動量p=Ft=4.0×10-23 kg·m/s

(3)帶電粒子在t=—t=向A板做勻加速運(yùn)動,在t=—t=向A板做勻減速運(yùn)動,速度減為零后將返回.粒子向A板運(yùn)動可能的最大位移s=2×=aT2

要求粒子不能到達(dá)A板,有s<d

由f=,電勢變化頻率應(yīng)滿足f>×104 Hz

答案:(1)4.0×109 m/s2

(2)4.0×10-23 kg·m/s

(3)f>×104 Hz

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為一個(gè)固定在水平地面上的容器,容器上半部分為細(xì)筒,下半部分為粗筒,粗細(xì)筒的橫截面積之比為3:1,且細(xì)筒足夠長,上端與大氣相通.已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg,粗筒中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的活塞A,活塞的下方封閉一定質(zhì)量的理想氣體.當(dāng)溫度為27°C時(shí),氣柱長L=15cm,活塞A上方的水銀柱高度H=5cm,水銀柱上表面與粗筒上端相平,如圖所示.活塞A的厚度及筒壁間的摩擦不計(jì).試求:
(1)緩慢升高溫度,當(dāng)活塞恰升至粗筒頂端時(shí)的氣體壓強(qiáng)和溫度.
(2)當(dāng)活塞A升至粗筒頂端后,繼續(xù)升高溫度,試列式證明此時(shí)容器內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p與攝氏溫度t之間存在如下關(guān)系:p=Kt+b(式中K、b均為常數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)使用千分尺測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖1所示,金屬絲的直徑為
0.260
0.260
mm;用游標(biāo)為50分度的卡尺(測量值可準(zhǔn)確到0.02mm)測定某圓柱的直徑時(shí),卡尺上的示數(shù)如圖.可讀出圓柱的直徑是
52.12mm
52.12mm

(2)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖2所示,a、b 分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)利用圖3所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖3中AB是固定的光滑斜面,斜面的傾角為30°,1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出.讓滑塊從斜面的頂端滑下,光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg,滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm,光電門1和2之間的距離為0.540m,g=9.80m/s2,取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度.
①滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=
1.00
1.00
 m/s,通過光電門2時(shí)的速度v2=
2.50
2.50
 m/s;
②滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為
5.25J
5.25J
 J,重力勢能的減少量為
5.29
5.29
 J.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖3-2-4所示,為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系圖象。根據(jù)圖象判斷,正確的結(jié)論是(    )

圖3-2-4

A.彈簧的勁度系數(shù)為1 N/m                 B.彈簧的勁度系數(shù)為100 N/m

C.彈簧的原長為6 cm                         D.彈簧伸長0.2 m時(shí),彈力的大小為4 N

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科目:高中物理 來源: 題型:

在研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄小車運(yùn)動情況的點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖3-2-6所示,圖中A、B、C、D、E為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.1 s.

圖3-2-6

(1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),計(jì)算各點(diǎn)速度,填入下表中.

位置編號

A

B

C

D

E

時(shí)間t/s

0

0.1

0.2

0.3

0.4

瞬時(shí)速度v/(m·s-1

 

 

 

 

 

(2)在圖3-2-7中作出小車的v-t圖線.

圖3-2-7

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