如圖所示,甲圖是用來使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置.乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場的等效模擬.以y軸為界,左側(cè)為沿x軸正向的勻強電場,場強為E.右側(cè)為沿y軸負方向的勻強電場.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB間的電勢差為U0.若在x軸的C點無初速地釋放一個電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子(不計重力),結(jié)果正離子剛好通過B點,求:

(1)CO間的距離d;

(2)粒子通過B點的速度大。


考點:

動能定理的應用;帶電粒子在勻強電場中的運動.版權(quán)所有

專題:

動能定理的應用專題;帶電粒子在電場中的運動專題.

分析:

(1)根據(jù)帶電粒子在豎直電場中做類平拋運動,抓住OA=AB,求出進入豎直勻強電場的速度,再對C到O運用動能定理,求出CO的距離d.

(2)對粒子從C到B全過程運用動能定理,從而求出粒子通過B點的速度大。

解答:

解:(1)設(shè)正離子到達O點的速度為v0(其方向沿x軸的正方向)

則正離子從C點到O點,由動能定理得:qEd=mv2﹣0  

而正離子從O點到B點做類平拋運動,令==L,

則:

從而解得

所以到達B點時:

從而解得:d=

故CO間的距離d為.                 

(2)設(shè)正離子到B點時速度的大小為vB,正離子從C到B過程中由動能定理得:

qEd+qU0=mvB2﹣0                                     

解得vB=.

故粒子通過B點的速度大小為

點評:

解決本題的關(guān)鍵知道粒子在豎直勻強電場中做類平拋運動,掌握處理類平拋運動的方法.在第(2)問中,可以通過動能定理求解,也可以根據(jù)類平拋運動的規(guī)律求解.

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:


圖甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質(zhì)量為m=0.2kg,帶電荷量為q=+2.0×10﹣6C的小物塊處于靜止狀態(tài),小物塊與地面間的摩擦因數(shù)μ=0.1,從t=0時該開始,空間上加一個如圖乙所示的電場.(取水平向右的方向為正方向,g取10m/s2)求:

(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大;

(2)4秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示電路中,R1、R2都是4W、100Ω的電阻,R3是1W、100Ω的電阻,則A、B間允許消耗的最大功率是( 。

 

A.

1.5 W

B.

9 W

C.

8 W

D.

W

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示為研究影響平行板電容器電容的因素的裝置圖,設(shè)兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ,實驗中,極板所帶電荷量Q不變,若( 。

 

A.

保持S不變,增大d,則θ變小

B.

保持S不變,減小d,則θ變小

 

C.

保持d不變,減小S,則θ變小

D.

保持d不變,減小S,則θ不變

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示一根勁度系數(shù)k=200N/m的輕質(zhì)彈簧拉著質(zhì)量為m=0.2kg的物體從靜止開始沿傾角為θ=37°的斜面勻加速上升,此時彈簧伸長量x=0.9cm,在t=1.0s內(nèi)物體前進了s=0.5m.求:

(1)物體加速度的大;

(2)物體和斜面間動摩擦因數(shù).(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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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的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強電場中.一電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的M點沿斜面上滑,到達斜面頂端N的速度仍為v0,則( 。

 

A.

電場強度等于mg•tanθ/q

 

B.

電場強度等于mg•sinθ/q

 

C.

M、N兩點的電勢差為mgL/q

 

D.

小球在N點的電勢能大于在M點的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:


在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,使用的小燈泡標有“2.5V,0.75W”,其它可供選擇的器材有:

A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)

B.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ)

C.電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約0.2Ω)

D.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約1Ω)

E.滑動變阻器R1(0~1kΩ,0.5A)

F.滑動變阻器R2(0~10Ω,2A)

G.電源E(6V)

H.開關(guān)S及導線若干

(1)實驗中電壓表應選用 A ,電流表應選用 D ,滑動變阻器應選用 F ;(請?zhí)顚懫鞑那懊娴淖帜复a)

(2)圖中已經(jīng)正確連接了部分電路,請完成余下電路的連接.

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科目:高中物理 來源: 題型:


兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中,與導軌接觸良好的導體棒AB和  CD可以在導軌上自由滑動,當AB在外力F作用下向右運動時,下列說法正確的是( 。

 

A.

導體棒CD內(nèi)有電流通過,方向是D→C

 

B.

導體棒CD內(nèi)有電流通過,方向是C→D

 

C.

磁場對導體棒CD的作用力向左

 

D.

磁場對導體棒CD的作用力向右

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科目:高中物理 來源: 題型:


質(zhì)點在O點附近做簡諧運動,由O點開始計時,質(zhì)點第一次到達O點附近的M點需時6s,又經(jīng)過4s再一次通過M點,則質(zhì)點第三次通過M點還要經(jīng)過  s或  s.

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