有一個足夠大的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,方向如圖所示.一電子以與x軸成45°夾角的初速度v0垂直于電場方向從O點(diǎn)射入.電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計重力.求:
(1)電子通過x軸時的位置;
(2)電子通過x軸時的速度大。
分析:本題(1)的關(guān)鍵是明確“兩坐標(biāo)軸的方向”,和兩分位移的含義,然后再根據(jù)類平拋規(guī)律即可求解.(2)題的關(guān)鍵是利用平均速度公式求出沿平行于
v
 
0
方向的分速度,然后再求合速度即可.
解答:解:(1)電子在電場中做類平拋運(yùn)動,設(shè)電子通過x軸時的位置坐標(biāo)為(x,0),運(yùn)動時間為t,則有:
v
 
0
t
=xcos4°①
1
2
.
eE
m
.t
2
 
=xsin45°②
由式(1)、(2)得:x=
2
2
mv
2
0
eE

電子通過x軸的位置為x=
2
2
mv
2
0
eE

(2)電子經(jīng)過x軸時,垂直于電場方向上的速度v0,平行于電場的速度為v1,則有:
0
+v
 
1
2
.t=xsin45°

由(1)(3)解得:
v
 
1
=2
v
 
0
,電子經(jīng)過x軸時的速度V=
v
2
0
+v
2
1
=
5
v
 
0

故電子通過x軸時的速度
5
v
 
0
點(diǎn)評:遇到類平拋運(yùn)動時注意對“運(yùn)動獨(dú)立性”的理解,然后靈活選取運(yùn)動學(xué)公式求解即可.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?浙江模擬)如圖甲所示,兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的交流電壓U,且當(dāng)U大于零時,上極板電勢比下極板高.金屬板板長L=0.2m,板間距離d=O.2m.在金屬板右側(cè),緊挨著金屬板邊緣有一個足夠長的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其邊界為直線MN和PQ,MN、PQ均與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.25×10-2T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中,已知每個粒子的速度大小為v0=105m/s,比荷
qm
=108C/kg,重力忽略不計.在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視為恒定不變,不考慮因電場變化對帶電粒子運(yùn)動產(chǎn)生的影響,不考慮電荷間的相互影響.求:
(1)能夠進(jìn)入磁場區(qū)域的粒子的最大動能與最小動能的比值;
(2)要讓穿過MN進(jìn)入磁場的粒子都能從磁場中返回到MN,磁場區(qū)域的最小寬度;
(3)U滿足什么條件,穿過MN進(jìn)入磁場的粒子能重新返回進(jìn)入電場?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在鉛板A上有一個放射源C可向各個方向射出速率v為2.04×107 m/s的β射線,B為金屬網(wǎng),A、B連接在電路上,電源電動勢E為15V,內(nèi)阻r為2.5Ω,滑動變阻器在0~10Ω之間可調(diào).圖中滑動變阻器滑片置于中點(diǎn),A、B間距d為10cm,M為熒光屏(足夠大),它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè),β粒子穿過金屬網(wǎng)打到熒光屏?xí)r,熒光屏上就會出現(xiàn)亮斑.已知β粒子的比荷e/m為1.7×1011 C/kg,不計β射線所形成的電流對電路的影響.求:
(1)閉合電鍵S后,AB間的場強(qiáng)的大;
(2)β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長時間;
(3)切斷電鍵S,并撤去金屬網(wǎng)B,加上垂直紙面向內(nèi),范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=6.0×10-4 T,這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮斑的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在鉛板A上有一個放射源C可向各個方向射出速率v=2.04×107m/s的β射線。B為金屬網(wǎng),A、B連接在電路上,電源電動勢E=15V,內(nèi)阻r=2.5Ω,滑動變阻器在0~10Ω之間可調(diào)。圖中滑動變阻器滑片置于中點(diǎn),A、B間距d=10cm,M為熒光屏(足夠大),它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè),已知β粒子的荷質(zhì)比e/m=1.7×1011C/kg,不計β射線所形成的電流對電路的影響。求:     
(1)閉合開關(guān)S后,AB間的場強(qiáng)大;
(2)β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的區(qū)域大小;
(3)切斷開關(guān)S,并撤去金屬網(wǎng)B,加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=6.0×10-4T,這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮斑區(qū)的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在鉛板A上有一個放射源C可向各個方向射出速率v =2.04×107 m/s的β射線。B為金屬網(wǎng),AB連接在電路上,電源電動勢E=15 V,內(nèi)阻r =2.5 Ω,滑動變阻器在0~10 Ω之間可調(diào)。圖中滑動變阻器滑片置于中點(diǎn),AB間距d =10 cm,M為熒光屏(足夠大),它緊挨著金屬網(wǎng)外側(cè),已知β粒子的荷質(zhì)比e/m=1.7×10 11C/kg,不計β射線所形成的電流對電路的影響。求:?

(1)閉合開關(guān)S后,AB間的場強(qiáng)大;?

(2)β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的區(qū)域形狀及大;?

(3)切斷開關(guān)S,并撤去金屬網(wǎng)B,加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=6.0×10-4T,這時在豎直方向上能觀察到熒光屏亮斑區(qū)的長度。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年安徽省高三江南十校開年第一次考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在一豎直平面內(nèi)有一光滑的絕緣傾斜軌道ab和一光滑的絕緣圓弧軌道bcde平滑相接,一個質(zhì)量為m的帶正電小球從距最低點(diǎn)c所在水平面高h(yuǎn)。處由靜止釋放后,剛好能通過圓軌道的最高點(diǎn)e。現(xiàn)在軌道空間內(nèi)加一豎直向上的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,且小球所受的電場力小于小球的重力,下列說法中正確的是

A.小球經(jīng)過c點(diǎn)時,小球的機(jī)械能最小

B.小球經(jīng)過c點(diǎn)時動能最大,電勢能最小

C.若要小球仍能通過e點(diǎn),必須從斜面上更高的位置靜止釋放

D.若小球仍從斜面上原位置靜止釋放,通過e點(diǎn)時會對軌道產(chǎn)生壓力

 

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