如圖所示,平行金屬板MN、PQ水平放置,通過(guò)如圖所示的電路與電源連接,小微粒A從平行金屬板的最左邊兩板正中間,沿水平方向射入,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),微粒A正好打在金屬板PQ的正中位置.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,微粒A從金屬板PQ的Q端邊緣飛出.已知金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為,微粒A質(zhì)量為m,帶電量為﹣q,重力加速度為g,定值電阻阻值為R0.求:

(1)微粒A射入時(shí)的初速度;

(2)電源電動(dòng)勢(shì).


【考點(diǎn)】: 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

【專題】: 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題.

【分析】: (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),微粒A做平拋運(yùn)動(dòng),將運(yùn)動(dòng)分解即可求出初速度的大。

(2)以一定速度垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),由于速度與電場(chǎng)力垂直,所以粒子做類平拋運(yùn)動(dòng).這樣類平拋運(yùn)動(dòng)可將看成沿初速度方向的勻速直線與垂直于初速度方向勻加速直線運(yùn)動(dòng).根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求.

【解析】: 解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),微粒A做平拋運(yùn)動(dòng)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:

聯(lián)立以上二式解得:

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:  L=vt1

由牛頓第二定律得:

聯(lián)立以上各式解得:

答:(1)微粒A射入時(shí)的初速度是;(2)電源電動(dòng)勢(shì)是

【點(diǎn)評(píng)】: 帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)做勻加速曲線運(yùn)動(dòng).應(yīng)用處理類平拋運(yùn)動(dòng)的方法處理粒子運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵在于分析臨界條件.

 

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:


以下說(shuō)法正確的是(  )

A.運(yùn)動(dòng)電荷處于磁場(chǎng)中不一定受到洛倫茲力

B.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力

C.某運(yùn)動(dòng)電荷在某處未受到洛倫茲力,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零

D.洛倫茲力不能改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


若某種紫外線頻率為1.5×1015 Hz,試回答下列問(wèn)題:

(1)該紫外線的波長(zhǎng)為多少?

(2)紫外線的主要作用有哪些?

(3)請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明人們接受紫外線少量照射和大量照射會(huì)產(chǎn)生什么后果.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子相距1米時(shí),它們之間的靜電力是多大?是引力還是斥力?(已知k=9×109N·m2/C2)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖a為沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=1s時(shí)刻的波形圖象,圖b為某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,由圖象可知,下列說(shuō)法中正確的是(  )

  A. 該簡(jiǎn)諧橫波一定沿x軸正向傳播,速度大小為1m/s

  B. 圖b可能為位于O的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象

  C. t=2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速度一定最大,且一定沿y軸負(fù)向

  D. t=3s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)Q的速度一定最大,且一定沿y軸負(fù)向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在高能粒子研究中,往往要把一束含有大量質(zhì)子和α粒子的混合粒子分離開(kāi),如圖初速度可忽略的質(zhì)子和α粒子,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,進(jìn)入分離區(qū).如果在分離區(qū)使用勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)把粒子進(jìn)行分離,所加磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,所加電場(chǎng)方向豎直向下,則下列可行的方法是( 。

  A. 只能用電場(chǎng) B. 只能用磁場(chǎng)

  C. 電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以 D. 電場(chǎng)和磁場(chǎng)都不可以

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一般在微型控制電路中,由于電子元件體積很小,直接與電源連接會(huì)影響電路精準(zhǔn)度,所以采用“磁”生“電”的方法來(lái)提供大小不同的電流.在某原件工作時(shí),其中一個(gè)面積為S=4×10﹣4m2,匝數(shù)為10匝,每匝電阻為0.02Ω的線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖1所示.

(1)求在開(kāi)始的2s內(nèi),穿過(guò)線圈的磁通量變化量;

(2)求在開(kāi)始的3s內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量;

(3)小勇同學(xué)做了如圖2的實(shí)驗(yàn):將并排在一起的兩根電話線分開(kāi),在其中一根電話線旁邊鋪設(shè)一條兩端分別與耳機(jī)連接的導(dǎo)線,這條導(dǎo)線與電話線是絕緣的,你認(rèn)為耳機(jī)中會(huì)有電信號(hào)嗎?寫出你的觀點(diǎn),并說(shuō)明理由.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


甲、乙兩輛汽車以相同的初速度同時(shí)開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度方向一直不變,在第一段時(shí)間間隔內(nèi),汽車乙的加速度大小是甲的兩倍;在接下來(lái)的相同時(shí)間間隔內(nèi),汽車甲的加速度大小增加為原來(lái)的兩倍,汽車乙的加速度大小減小為原來(lái)的一半,最后兩車同時(shí)停下來(lái)。求甲、乙兩車各自在這兩段時(shí)間間隔內(nèi)走過(guò)的總路程之比。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線,兩粒子M、N質(zhì)量相等,所帶電量數(shù)值也相等,現(xiàn)將M、N從虛線上O點(diǎn)以相同速率射出,兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示.點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn),已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn).若不計(jì)重力,則( 。

 

A.

M帶負(fù)電荷,N帶正電荷

 

B.

N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同

 

C.

M和N兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度相同

 

D.

N從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功

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