如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y'長為L，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b．在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從兩板左側(cè)中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出．

（1）證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心O點；

（2）求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；

（3）求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度．


考點：

帶電粒子在勻強電場中的運動．

專題：

帶電粒子在電場中的運動專題．

分析：

（1）畫出運動軌跡圖，根據(jù)運動學(xué)公式與牛頓第二定律，及三角函數(shù)關(guān)系，從而即可證明；

（2）由牛頓第二定律與公式E= 相結(jié)合，可求得結(jié)果；

（3）運用幾何關(guān)系，結(jié)合偏角與位移的關(guān)系，從而即可求解．

解答：

解：（1）設(shè)粒子在運動過程中的加速度大小為a，離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)距離為y，沿電場方向的速度為vy，偏轉(zhuǎn)角為θ，其反向延長線通過O點，O點與板右端的水平距離為x，則有

側(cè)移量，y=①

勻速運動的位移，L=v0t②

豎直方向的速度，vy=at            

聯(lián)立可得 

即粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心．

（2）由牛頓第二定律，則有           ③

電場強度與電勢差的關(guān)系，E=           ④

由①②③④式解得

當(dāng)時，

則兩板間所加電壓的范圍 

（3）當(dāng)時，粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大（設(shè)為y0），則

而tan

解得

則粒子可能到達屏上區(qū)域的長度為

答：（1）粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心O點；

（2）則兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍  ；

（3）則粒子可能到達屏上區(qū)域的長度為．

點評：

考查粒子在電場力作用下，做類平拋運動與勻速直線運動，掌握運動學(xué)公式與牛頓第二定律相綜合的運用，理解幾何關(guān)系與三角函數(shù)關(guān)系的應(yīng)用．

　

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，A、B兩物體疊放在光滑水平面上，對B物體施加一水平變力F，F(xiàn)﹣t關(guān)系圖象如圖乙所示．兩物體在變力F作用下由靜止開始運動，且始終相對靜止，則（　�。�

　

A．

t時刻，兩物體之間的摩擦力最大

　

B．

t時刻，兩物體的速度方向開始改變

　

C．

t～2t時間內(nèi)，兩物體之間的摩擦力逐漸增大

　

D．

0～2t時間內(nèi)，物體A所受的摩擦力力向始終與變力F的方向相反

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


關(guān)于能量和能源，下列說法正確的是（　�。�

　

A．

能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量有可能增加

　

B．

能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量會不斷減少

　

C．

能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量保持不變，故節(jié)約能源沒有必要

　

D．

能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，且現(xiàn)有可利用的能源有限，故必須節(jié)約能源

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一帶正電小球用絕緣細線懸掛在電容器兩板之間，細線與豎直方向夾角為θ，如圖，那么（　�。�

　

A．

保持電鍵S閉合，僅將A板向B板靠近，則θ減小

　

B．

保持電鍵S閉合，僅將A板沿極板方向下移少許，則θ不變

　

C．

電鍵S斷開，僅將A板靠近B板，則θ增大

　

D．

電鍵S斷開，僅將A板遠離B板，則θ減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示為某電場中的幾條電場線和等勢面，一重量不計的帶電粒子在電場中沿AB曲線運動，先后經(jīng)過A、B兩點，此粒子帶的是　　電（填正、負），經(jīng)過A、B兩點時的加速度aA　　aB（填＞、＜、=），經(jīng)過A、B兩點時的速率VA　　VB （填＜、＞、=）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，某物體沿兩個半徑為R的圓弧由A經(jīng)B到C．下列結(jié)論正確是（　　）

　

A．

物體的位移等于4R，方向向東

　

B．

物體的位移等于2πR

　

C．

物體的路程等于4R，方向向東

　

D．

物體的路程等于2π

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


一個質(zhì)點做方向不變的直線運動，加速度的方向始終與速度方向相同，但加速度大小逐漸減小直至為零，在此過程中（　�。�

　

A．

速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時，速度達到最小值

　

B．

速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時，速度達到最大值

　

C．

位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時，位移將不再增大

　

D．

位移逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時，位移達到最小值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖為一交流發(fā)電機發(fā)出的交流電電動勢隨時間的變化圖象，則交流電電動勢的峰值為　　V；電動勢的有效值為　　V；電壓的周期為　　S；1S內(nèi)電流方向改變　　次．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，實線表示簡諧波在t1=0時刻的波形圖，虛線表示t2=0.5s時的波形圖．

（1）若T＜（t2﹣t1）＜2T，波向右傳播的速度多大？

（2）若2T＜（t2﹣t1）＜3T，波向左傳播的速度多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案