【題目】如圖所示,兩平行金屬板A、B板長(zhǎng)L=8 cm,兩板間距離d=8 cm,A板比B板電勢(shì)高300 V,一帶正電的粒子帶電量q=10-10 C,質(zhì)量m=10-20 kg。沿電場(chǎng)中心線OR垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度v0=2×106 m/s,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面 MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后,進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面影響,界面MN、PS垂直中心線OR),已知兩界面MN、PS相距為12 cmO點(diǎn)在中心線上距離界面PS9 cm處,粒子穿過(guò)界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上。 (靜電力常數(shù)k=9×109 N·m2/C2,sin370=0.6,cos370=0.8)

1)求粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線OR的距離多遠(yuǎn)?

2)試在圖上粗略畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程軌跡并指出各段運(yùn)動(dòng)的性質(zhì).。

3)確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電量的大小。

【答案】(1) (2) 軌跡如圖所示:

(3) 帶負(fù)電 1.04×10-8 C

【解析】(1)設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出的側(cè)向位移為h,穿過(guò)界面PS時(shí)偏離中心線OR的距離為Y,則側(cè)向位移 。

(2)第一段是類平拋運(yùn)動(dòng),第二段是勻速直線運(yùn)動(dòng)第三段是勻速圓 周運(yùn)動(dòng),軌跡如下圖所示

(3)帶負(fù)電,帶電粒子在離開(kāi)電場(chǎng)后將做勻速直線運(yùn)動(dòng),由相似三角形知識(shí)得

設(shè)帶電粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為則水平方向速度

電場(chǎng)方向速度

粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)速度

設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為, ,

因?yàn)閹щ娏W哟┻^(guò)界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc,所以該帶電粒子在穿過(guò)界面PS后將繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng),帶負(fù)電

其半徑與速度方向垂直,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知

代入數(shù)據(jù)解得

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:

【題目】質(zhì)點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列物理量不變的是: ( )

A. 速度 B. 動(dòng)能 C. 合外力 D. 加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某人造地球衛(wèi)星在近似圓軌道上運(yùn)行的過(guò)程中,由于軌道所在處的空間存在極其稀薄的空氣,則( )

A. 如不加干預(yù),衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力將越來(lái)越小

B. 如不加干預(yù),衛(wèi)星運(yùn)行一段時(shí)間后動(dòng)能會(huì)增加

C. 衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運(yùn)行時(shí),由于失重現(xiàn)象衛(wèi)星內(nèi)的物體不受地球引力作用

D. 衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運(yùn)行時(shí),其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于電功W和電熱Q的說(shuō)法正確的是(  )

A. 在任何電路中都有WUIt、QI2Rt,且WQ

B. 在任何電路中都有WUIt、QI2Rt,但W不一定等于Q

C. WUIt、QI2Rt均只有在純電阻電路中才成立

D. WUIt在任何電路中都成立,QI2Rt只在純電阻電路中才成立

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在測(cè)定某新型電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,所提供的器材有:

待測(cè)電池(電動(dòng)勢(shì)約 6V

電流表 G (量程 6.0mA,內(nèi)阻 r1=100

電流表 A(量程 0.6A,內(nèi)阻 r2=5.0

定值電阻 R1=100,定值電阻 R2=900

滑動(dòng)變阻器 R/0~50),開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

1)為了精確測(cè)出該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,采用圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖,其中定值電阻應(yīng)選用_______(選填 R1 R2)。

2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出電流表 A 和電流表 G 的示數(shù) IIg,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出 Ig—I 圖象如圖乙所示,根據(jù)圖象可求得,被測(cè)電池電動(dòng)勢(shì) E = _____________V;內(nèi)阻 r =_________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)物理量,下列說(shuō)法中正確的是(

A. 質(zhì)點(diǎn)的加速度越大,其運(yùn)動(dòng)速度就越大

B. 質(zhì)點(diǎn)的加速度逐漸減小,其運(yùn)動(dòng)的速度一定減小

C. 質(zhì)點(diǎn)的速度減小得越慢,其加速度一定越小

D. 質(zhì)點(diǎn)的速度為零,其加速度一定為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系的第一、四象限存在一寬度為 a、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B;在第三象限存在與 y 軸正方向成 θ=60°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場(chǎng)邊界 EF 射出;將粒子源沿直線 PO 移動(dòng)到 Q 點(diǎn)時(shí),所發(fā)出的粒子恰好不能從 EF 射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求:

1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度

2PQ 的長(zhǎng)度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,小球a、b質(zhì)量均為m,b球用長(zhǎng)h的細(xì)繩(承受最大拉力為2.8mg)懸掛于水平軌道BC(距地高)的出口C處。a球從距BChA處由靜止釋放后,沿ABC光滑軌道滑下,在C處與b球正碰并與b粘在一起。試問(wèn):

(1)ab球碰前瞬間的速度大?

(2)a、b兩球碰后,細(xì)繩是否會(huì)斷裂?

(3)若細(xì)繩斷裂,小球在DE水平地面上的落點(diǎn)距C的水平距離是多少?若細(xì)繩不斷裂,小球最高將擺多高?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),如果外界提供的合力小于質(zhì)點(diǎn)需要的向心力了,則

A. 質(zhì)點(diǎn)一定在圓周軌道上運(yùn)動(dòng) B. 質(zhì)點(diǎn)一定離心運(yùn)動(dòng),離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)

C. 質(zhì)點(diǎn)一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) D. 質(zhì)點(diǎn)一定向心運(yùn)動(dòng),離圓心越來(lái)越近

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案