12.如圖所示,兩塊帶電金屬板平行豎直放置,中間形成一勻強電場.一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的離子,以初速度v0豎直向上射入勻強電場中,粒子從右側(cè)極板小孔離開,離開極板時速度為2v0,方向與極板垂直.已知重力加速度為g,求:
(1)離子在極板之間運動的水平位移;
(2)勻強電場的電場強度大;
(3)粒子進入位置與離開位置兩點間的電勢差.

分析 離子在豎直方向做勻減速直線運動,在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動,應(yīng)用勻變速直線運動的運動規(guī)律求出水平位移;
由勻變速直線運動規(guī)律與牛頓第二定律求出電場強度;
由U=Ed求出兩板間的電勢差.

解答 解:(1)豎直方向:t=$\frac{{v}_{0}}{g}$,
水平方向:x=$\frac{2{v}_{0}}{2}$t=$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$;
(2)水平方向:
x=$\frac{1}{2}$$\frac{qE}{m}$t2,
解得:E=$\frac{2mg}{q}$;
(3)兩點間的電勢差:
U=Ex=$\frac{2m{v}_{0}^{2}}{q}$;
答:(1)離子在極板之間運動的水平位移為$\frac{{v}_{0}^{2}}{g}$;
(2)勻強電場的電場強度大小為$\frac{2mg}{q}$;
(3)粒子進入位置與離開位置兩點間的電勢差為$\frac{2m{v}_{0}^{2}}{q}$.

點評 本題考查了離子的運動,分析清楚離子運動過程是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用運動的合成與分解,應(yīng)用勻變速直線運動的運動規(guī)律即可解題.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.“研究勻變速直線運動”的實驗中,使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz),得到如圖所示的紙帶.圖中的點為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來,下列表述正確的是( 。
A.實驗時應(yīng)先接通電源再釋放紙帶
B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍
C.從紙帶可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速率
D.相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.1s
E.實驗中可a=$\frac{{{x_4}-{x_1}}}{{3{T^2}}}$求出加速度作為實驗結(jié)果

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.已知某行星半徑為R,萬有引力常量為G,以其第一宇宙速度運行的衛(wèi)星繞行星的周期為T,該行星的同步衛(wèi)星運行速度為V,求:
①該行星的質(zhì)量是多少?
②求該行星的自轉(zhuǎn)周期?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.判斷下列說法正確的是(  )
A.機械波中質(zhì)點振動的速度就等于波速
B.波源的振動頻率就等于波的頻率
C.公式v=λf只適用于機械波
D.機械波的波速是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,在粗糙的水平面上,長度為L,質(zhì)量M=2kg的長木板某時刻正以速度v0向右運動,現(xiàn)對長木板施加一水平向左的恒力F(大于3N),同時將一質(zhì)量m=1kg的光滑小球無初速度地置于長木板表面與左端距離為$\frac{2L}{3}$處,發(fā)現(xiàn)長木板向右運動距離$\frac{3L}{5}$后立即反向向左運動.已知長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,g取10m/s2,規(guī)定水平向左為正方形,則長木板受到的摩擦力f隨時間t的變化規(guī)律正確的是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.2013年10月,CTCC中國房車錦標賽的年度倒數(shù)第二站比賽在珠海國際賽車場拉開帷幕,俱樂部車隊史翠英群星車隊也表現(xiàn)的可圈可點,如圖所示為史翠英群星車隊某賽車的比賽示意圖,該車百公里加速度(加速至100km/s)僅用時9.2s.
(1)求賽車加速時的平均加速度;
(2)若賽車正以180km/h的速度在平直公路上高速行駛時突遇意外,要求賽車在4s內(nèi)停下來求剎車過程中的平均加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.在使用打點計時器前應(yīng)檢查(  )
A.所用電源是否符合要求B.紙帶是否平整
C.打點周期的等時性是否良好D.振針打點輕重是否合適

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一列火車沿平直軌道運行,先以10m/s的速度勻速行駛15min,隨即改以15m/s的速度行駛10min,最后在5min內(nèi)又前進1000m而停止.求:
(1)火車分別在前25min及整個30min內(nèi)的平均速度的大小.
(2)通過最后200m的平均速度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.一根細繩受到100N的拉力時就會斷裂,現(xiàn)用它豎直懸掛一個重50N的物體,并在繩的中點用水平力F緩緩牽引,如圖所示.則當繩子與豎直方向夾角多大時,繩子將會斷裂?這個水平力F為多大?

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