如圖甲所示,邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,與區(qū)域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏,熒光屏與AB延長線交于O點(diǎn),F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以一定的初速度進(jìn)入電場(chǎng),恰好從BC邊的中點(diǎn)P飛出,不計(jì)粒子重力。

(1)求粒子進(jìn)入電場(chǎng)前的初速度的大;

(2)其他條件不變,增大電場(chǎng)強(qiáng)度使粒子恰好能從CD邊的中點(diǎn)Q飛出,求粒子從Q點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能;

(3)現(xiàn)將電場(chǎng)分成AEFDEBCF相同的兩部分,并將EBCF向右平移一段距離x(xL),如圖乙所示。設(shè)粒子打在熒光屏上位置與O點(diǎn)相距y,請(qǐng)求出yx的關(guān)系。


 (1)粒子在電場(chǎng)內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng),水平方向:

Lv0t,

豎直方向:××t2,得v0

(2)其他條件不變,增大電場(chǎng)強(qiáng)度,從CD邊中點(diǎn)Q飛出與從BC邊中點(diǎn)P飛出相比,水平位移減半,豎直位移加倍,根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)yat2,xv0t,則加速度為原來的8倍,電場(chǎng)強(qiáng)度為原來的8倍,電場(chǎng)力做功為W1=8EqL

粒子從CD邊中點(diǎn)Q飛出時(shí)的動(dòng)能

EkmvW1EqL

(3)將EBCF向右平移一段距離x,粒子在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)分成兩部分,在無電場(chǎng)區(qū)域做勻速直線運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示,

tanθ1(vy為粒子離開電場(chǎng)AEFD時(shí)豎直方向的速度)

y1xtanθ1

tanθ2=1(vy為粒子離開電場(chǎng)EBCF時(shí)豎直方向的速度)

y2=(Lx)tanθ2Lx

yy1y2Lx

答案:(1)  (2)EqL (3)yLx


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:


如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路,利用此裝置也可以進(jìn)行普朗克常量的測(cè)量。只要將圖中電源反接,用已知頻率ν1、ν2的兩種色光分別照射光電管,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器……已知電子電荷量為e,要能求得普朗克常量h,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是________;計(jì)算普朗克常量的關(guān)系式h=________(用上面的物理量表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,在A點(diǎn)固定一正電荷,電荷量為Q,在A點(diǎn)正上方離A高度為hB點(diǎn)由靜止釋放某帶電的液珠,液珠開始運(yùn)動(dòng)的瞬間加速度大小為(g為重力加速度).已知靜電力常量為k,兩帶電物體均可看成點(diǎn)電荷,液珠只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,求:

 

(1)液珠的比荷(電荷量與質(zhì)量的比值);

(2)若液珠開始釋放時(shí)的加速度方向向上,要使液珠釋放后保持靜止,可以加一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),則所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向如何?電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場(chǎng)的等勢(shì)面,已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,cd兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢(shì)面上。甲、乙兩個(gè)帶電粒子以相同的速率,沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場(chǎng),在電場(chǎng)中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)。則下列說法中正確的是(  )

A. 兩粒子電性相同

B. 甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速率大于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的速率

C. 兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都是先減小后增大

D. 經(jīng)過b點(diǎn)時(shí),兩粒子的動(dòng)能一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,長為L、傾角為θ=45°的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中,一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端的速度仍為v0,則(  )

A. 小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于小球在A點(diǎn)的電勢(shì)能

B. A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差一定為

C. 若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的最小值一定是

D. 若該電場(chǎng)是AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是正電荷

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科目:高中物理 來源: 題型:


在測(cè)量電珠伏安特性實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們連接在電路中有四個(gè)錯(cuò)誤電路,如圖所示.電源內(nèi)阻不計(jì),導(dǎo)線連接良好,若將滑動(dòng)變阻器的觸頭置于左端,閉合S,在向右端滑動(dòng)觸頭過程中,會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象:

a.電珠L不亮;電流表示數(shù)幾乎為零

b.電珠L亮度增加;電流表示數(shù)增大

c.電珠L開始不亮,后來忽然發(fā)光;電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷

d.電珠L不亮;電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷

與上述abcd四種現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的電路序號(hào)為(  )

A.③①②④ B.③④②① C.③①④② D.②①④③

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔MN,現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負(fù)離子,從M孔以α角入射,一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力).則從N孔射出的離子(  )

A.是正離子,速率為kBR/cosα

B.是正離子,速率為kBR/sinα

C.是負(fù)離子,速率為kBR/sinα

D.是負(fù)離子,速率為kBR/cosα

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,在水平面內(nèi)固定著足夠長且光滑的平行金屬軌道,軌道間距L=0.40 m,軌道左側(cè)連接一定值電阻R=0.80 Ω.將一金屬直導(dǎo)線ab垂直放置在軌道上形成閉合回路,導(dǎo)線ab的質(zhì)量m=0.10 kg、電阻r=0.20 Ω,回路中其余電阻不計(jì).整個(gè)電路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B的方向與軌道平面垂直.導(dǎo)線ab在水平向右的拉力F作用下,沿力的方向以加速度a=2.0 m/s2由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),求:

 

(1)5 s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大。

(2)5 s末通過R電流的大小和方向;

(3)5 s末,作用在ab金屬導(dǎo)線上的水平拉力F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:


關(guān)于電場(chǎng),下列敘述正確的是(  )

A、以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同

B、正電荷周圍的電場(chǎng)一定比負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度大

C、電場(chǎng)中某點(diǎn)放入試探電荷q,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),取走q后,該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變

D、電荷所受電場(chǎng)力很大,該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定很大

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