4.如圖所示,一質(zhì)子由靜止經(jīng)電壓U0加速后,進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板之間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直于電場方向射入,且剛好能從極板邊緣穿出電場.試求:
(1)質(zhì)子剛進入偏轉(zhuǎn)電場的速度v0
(2)金屬板的長度L
(3)質(zhì)子穿出電場時的動能.

分析 (1)質(zhì)子在加速電場中加速,應用動能定理可以求出質(zhì)子的速度.
(2)質(zhì)子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動,沿水平方向做勻速直線運動,位移大小等于板長L;豎直方向做勻加速直線運動,位移大小等于板間距離的一半,由牛頓第二定律求出加速度,由運動學公式求解板長L.
(3)從剛開始到射出電場的過程中運用動能定理即可求出質(zhì)子穿出電場時的動能.

解答 解:(1)質(zhì)子在加速電場中,由動能定理得:eU0=$\frac{1}{2}$mv02-0,
解得:v0=$\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$;
(2)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,
豎直方向:$\fracslfkike{2}$=$\frac{1}{2}$$\frac{eU}{md}$t2
水平方向:L=v0t,
解得:L=d$\sqrt{\frac{2{U}_{0}}{U}}$;
(3)在偏轉(zhuǎn)電場中,由動能定理得:
e•$\frac{U}ax8y2ck$•$\fracgbswnd5{2}$=EK-$\frac{1}{2}$mv02,
解得:EK=e(U0+$\frac{U}{2}$);
答:(1)質(zhì)子剛進入偏轉(zhuǎn)電場的速度V0為$\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$;
(2)金屬板的長度L為d$\sqrt{\frac{2{U}_{0}}{U}}$;
(3)質(zhì)子穿出電場時的動能為e(U0+$\frac{U}{2}$).

點評 本題是組合場問題,關鍵是分析質(zhì)子的分析情況和運動情況.在偏轉(zhuǎn)電場中質(zhì)子做類平拋運動,采用運動的分解方法研究.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖,有一輪繞固定軸O轉(zhuǎn)動,對于輪上的A、B兩點,說法正確的是( 。
A.角速度相同B.線速度相同
C.周期相同D.到軸心的距離相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖為電場中的一條電場線,其中a、b、c、d四點中ab=cd,下列的判斷正確的是(  )
A.a點場強一定大于c點的場強
B.Uab一定為正值
C.Uab一定等于Ucd
D.若a點處的正電荷只在電場力作用下,一定沿電場線方向移動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖是甲、乙兩物體做直線運動的s-t圖象,由圖可知( 。
A.t0~t1時間內(nèi),甲的速度比乙的速度小
B.t0~t1時間內(nèi),甲的速度比乙的速度大
C.t1時刻,兩物體的速度大小相等
D.0~t1時間內(nèi),甲的位移比乙小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.某電解電容器上標有“25V、470μF”的字樣,對此,下列說法正確的是( 。
A.此電容器在直流25V及以下電壓正常工作
B.25V是該電容器的擊穿電壓
C.當工作電壓是25V時,電容才是470μF
D.電容器沒有充電時,電容為0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.中國載人航天取得舉世矚目的成績,在不久的將來中國人將登上月球.設想中國某宇航員在月球表面附近做簡單實驗,以初速度v0豎直向上拋出一個小球,經(jīng)時間t后回到出發(fā)點.已知月球的半徑為R.萬有引力常量為G.則下列說法正確的是(  )
A.月球表面的重力加速度大小為$\frac{{v}_{0}}{t}$
B.月球的質(zhì)量為$\frac{2{v}_{0}{R}^{2}}{Gt}$
C.繞月球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的最大運行速度大小為$\sqrt{\frac{{v}_{0}R}{t}}$
D.繞月球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的周期為$\sqrt{\frac{2Rt}{{v}_{0}}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.長為L的細線一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點),另一端固定在一光滑錐頂上,光滑錐頂角為2θ,軸線在豎直方向,如圖1所示.使小球在水平面內(nèi)做角速度為ω的勻速圓周運動,線的張力為T,經(jīng)分析可得T-ω2的關系圖象如圖2所示,已知重力加速度為g.則( 。
A.a=mgsin θB.b=$\frac{g}{L}$
C.圖線1的斜率k1=mLsin θD.圖線2的斜率k2=ML

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學在實驗室測二節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r;可以提供器材有:
A.待測干電池(電動勢約3V,內(nèi)阻約1.5Ω)
B.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻r1約0.5Ω)
C.電流表A2(量程1mA,內(nèi)阻r2=200Ω)
D.滑動電阻器R1(0~20Ω,2.5A)
E.電阻箱R2:最大值9999Ω
以及開關、導線若干
為了盡可能準確地測量待測電源的電動勢和內(nèi)阻,請解答說明下列問題
(1)因現(xiàn)有器材中沒有電壓表,該同學用電阻箱R2與電流表A2(選填“A1”或“A2”)串聯(lián)改裝為量程是3V的電壓表來測量路端電壓.則需要調(diào)節(jié)接入電阻箱的阻值=2800Ω.

(2)該同學根據(jù)自己設計實驗方案,請你用鉛筆完成實物圖1的連接.
(3)測量得到的路端電壓與電流的各組數(shù)據(jù)用實心圓點標于坐標圖上,如圖2所示.根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù),在圖上用鉛筆描出U-I圖線.由此求得:E=3.0V,r=1.7Ω.(均保留2位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.蕩秋千是一種常見的娛樂休閑活動,也是我國民族運動會的一個比賽項目.小娟同學蕩秋千時,在從一側(cè)的最高點蕩到另一側(cè)的最高點這一過程中,小娟的( 。
A.重力勢能一直減小B.動能一直增大
C.動能先減小后增大D.重力勢能先減小后增

查看答案和解析>>

同步練習冊答案