精英家教網(wǎng)帶電量為q,質(zhì)量為m的原子核由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后進(jìn)入一個(gè)平行板電容器,進(jìn)入時(shí)速度和電容器中的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直.已知:電容器的極板長(zhǎng)為L(zhǎng),極板間距為d,兩極板的電壓為U2,重力不計(jì),求:
(1)經(jīng)過加速電場(chǎng)后的速度v0;
(2)離開電容器電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y.
分析:(1)根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后的速度;
(2)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),在沿電場(chǎng)方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在垂直電場(chǎng)方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出離開電容器電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y.
解答:解:(1)根據(jù)動(dòng)能定理得,qU1=
1
2
mv02

解得v0=
2qU1
m

(2)粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間t=
L
v0
,
則粒子的偏轉(zhuǎn)位移y=
1
2
at2=
1
2
?
qU2
md
?
L2
v02
=
U2L2
4dU1

答:(1)經(jīng)過加速電場(chǎng)后的速度v0=
2qU1
m
;
(2)離開電容器電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量y=
U2L2
4dU1
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后,在沿電場(chǎng)方向和垂直電場(chǎng)方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(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:

如圖所示,將一個(gè)光滑、絕緣的擋板ABCD固定在光滑、絕緣的水平面上,AB段為直線形擋板,BCD段是半徑為R的圓弧形擋板,擋板處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與圓直徑MN平行.現(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)量為m的小球從擋板內(nèi)側(cè)的A點(diǎn)由靜止釋放,小球沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)后拋出,下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在xoy坐標(biāo)系內(nèi)有垂直xoy所在平面的范圍足夠大的勻速磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.某時(shí)刻有兩個(gè)粒子M、N分別從坐標(biāo)原點(diǎn)O及x軸上的P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng).M粒子帶電量為q,質(zhì)量為m,初速度方向沿y軸正方向,速度大小為VM.運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.N粒子帶電量為q,質(zhì)量為m/2,初速度方向是在xoy平面內(nèi)的所有可能的方向,P點(diǎn)到O點(diǎn)距離是M粒子軌道半徑的3倍,兩粒子所受的重力不計(jì).
(1)M粒子帶的是正電還是負(fù)電?運(yùn)動(dòng)的軌道半徑RM是多少?
(2)若兩個(gè)粒子相遇的位置在(RM,RM)的A點(diǎn),則N粒子速度VN是多大?
(3)N粒子的速度VN有一臨界值V,當(dāng)VN<V時(shí),兩個(gè)粒子不可能相遇,求臨界值v的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

在水平地面上方的真空室內(nèi)存在著無限大的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共同存在的區(qū)域,且電場(chǎng)與磁場(chǎng)的方向相同,在距離水平地面的某一高度處,有一個(gè)帶電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn),以垂直與電場(chǎng)方向的水平初速度v0進(jìn)入該真空室內(nèi),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),為保證帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入真空室后做直線運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.求:
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向應(yīng)滿足的條件.
(2)若帶電質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到空中某一M點(diǎn)時(shí)立即撤去電場(chǎng),此后向下運(yùn)動(dòng)到空中P點(diǎn),空中M、N兩點(diǎn)間的豎直高度為H,求經(jīng)過空中P點(diǎn)時(shí)的速率vp
(3)若帶電質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)到空中某一M點(diǎn)時(shí)立即撤去磁場(chǎng),此后經(jīng)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到空中N點(diǎn),求空中M、N兩點(diǎn)間的豎直高度H及經(jīng)過空中N點(diǎn)時(shí)的速率vN

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科目:高中物理 來源:湖北省期末題 題型:計(jì)算題

如圖所示,帶電量為+q、質(zhì)量為m的離子(不計(jì)重力)由靜止開始經(jīng)A、B間電壓加速以后,沿中心線射入帶電金屬板C、D間,C、D間電壓為U0,板間距離為d,中間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。
(1)為使加速的離子進(jìn)入C、D板間做勻速直線運(yùn)動(dòng),求加速電壓U;
(2)設(shè)沿直線飛越C、D間的離子由小孔M沿半徑方向射入一半徑為R的絕緣筒,筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。設(shè)離子與筒壁碰撞時(shí)速率、電量都不變,且碰撞前速度方向與碰撞后速度方向的關(guān)系與光的反射(入射光線和反射光線分居在法線兩側(cè),反射角等于入射角)相類似。為使離子在筒內(nèi)能與筒壁碰撞4次(不含從M孔出來的一次)后又從M孔飛出,求筒內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的可能值(用三角函數(shù)表示)。

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科目:高中物理 來源:2011年高考理綜物理試卷(1)(解析版) 題型:解答題

如圖所示,在xoy坐標(biāo)系內(nèi)有垂直xoy所在平面的范圍足夠大的勻速磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.某時(shí)刻有兩個(gè)粒子M、N分別從坐標(biāo)原點(diǎn)O及x軸上的P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng).M粒子帶電量為q,質(zhì)量為m,初速度方向沿y軸正方向,速度大小為VM.運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.N粒子帶電量為q,質(zhì)量為m/2,初速度方向是在xoy平面內(nèi)的所有可能的方向,P點(diǎn)到O點(diǎn)距離是M粒子軌道半徑的3倍,兩粒子所受的重力不計(jì).
(1)M粒子帶的是正電還是負(fù)電?運(yùn)動(dòng)的軌道半徑RM是多少?
(2)若兩個(gè)粒子相遇的位置在(RM,RM)的A點(diǎn),則N粒子速度VN是多大?
(3)N粒子的速度VN有一臨界值V,當(dāng)VN<V時(shí),兩個(gè)粒子不可能相遇,求臨界值v的大。

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