精英家教網(wǎng)如圖所示水平放置一對(duì)電壓恒定的金屬板A、B，一帶正電的粒子以某一初速度沿A板邊緣水射入兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好能貼B板邊緣飛出，已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，兩金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩板間距離為d，兩板間電壓U恒定．（帶電粒子重力不計(jì)，忽略兩極板外的電場(chǎng)）求：
（1）帶電粒子的初速度大��；
（2）如果將B板向下平移
d3
，該帶電粒子的初速度不變，再次射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離．
分析：（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求出帶電粒子的初速度大小；
（2）將B板向下平移
d
3
，板間電壓不變，場(chǎng)強(qiáng)將減小，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解．
解答：解：（1）粒子的加速度為：a=
qU
md
  ①
粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：
  L=v0t  ②
豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有：d=
1
2
at2=
qU
2md
t2 ③
聯(lián)立解得：v0=
L
d
qU
2m
 ④
（2）B板向下平移
d
3
，加速度變?yōu)閍′=
qU
m?
4d
3
=
3qU
4md
 ⑤
粒子再次射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離 y=
1
2
a′t2=
1
2
?
3qU
4md
t2 ⑥
由③⑥得：y=
3
4
d
答：
（1）帶電粒子的初速度大小是
L
d
qU
2m
；
（2）如果將B板向下平移
d
3
，該帶電粒子的初速度不變，再次射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離是
3
4
d．
點(diǎn)評(píng)：本題考查粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解題的關(guān)鍵是利用類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，分解成水平和豎直兩個(gè)方向，由動(dòng)力學(xué)的方法求解．
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：

（2008?東城區(qū)三模）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過(guò)導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長(zhǎng)均為d=0.5m，定值電阻為R2=3Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，重力加速度為g=10m/s2，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．試求：
（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？
（2）當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在水平放置的平行金屬板間電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？
（3）當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=3T，在下板的右端且非�？拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量為m2，帶電量為q=-1×10-4C的質(zhì)點(diǎn)以初速度v水平向左射入兩板間，要使帶電質(zhì)點(diǎn)在復(fù)合場(chǎng)中恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有一對(duì)長(zhǎng)4cm的平行金屬板，相距3cm傾斜放置與水平面成37°角，兩板間加上50V電壓，有一帶電粒子質(zhì)量為4×10-8kg，以1m/s的速度自A板左邊緣C水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿水平方向運(yùn)動(dòng)并恰好從B板邊緣水平飛出，虛線為其運(yùn)動(dòng)軋跡，g=10m/s2，sin37°=0.6．求：
①帶電粒子所帶電量．
②帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)半徑R=1cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向垂直紙面向里，其上方有一對(duì)水平放置的平行金屬板M、N，間距d=1cm，N板中央開有小孔S．小孔位于圓心O的正上方，S與O的連線交磁場(chǎng)邊界于A．兩金屬板通過(guò)導(dǎo)線與匝數(shù)為100匝的矩形線圈相連（為表示線圈的繞向，圖中只畫了2匝），線圈內(nèi)有垂直紙面向里且均勻增加的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量變化率為
△φ
△t
=100wb/s．位于磁場(chǎng)邊界上某點(diǎn)（圖中未畫出）的離子源P，在紙面內(nèi)向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射速度大小均為v=5
3
×105m/s，方向各不相同的帶正電離子，離子的比荷q/m=5×107C/kg，已知從磁場(chǎng)邊界A點(diǎn)射出的離子恰好沿直線AS進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)（不計(jì)離子重力，離子碰到極板將被吸附）求：
（1）M、N之間場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；
（2）離子源P到A點(diǎn)的距離；
（3）沿直線AS進(jìn)入M、N間電場(chǎng)的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間（計(jì)算時(shí)取π=3）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（12分）如圖所示，有一對(duì)長(zhǎng)4cm的平行金屬板，相距3cm傾斜放置與水平面成37°角，兩板間加上50V電壓，有一帶電粒子質(zhì)量為4×10-8kg，以1m/s的速度自A板左邊緣C水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿水平方向運(yùn)動(dòng)并恰好從B板邊緣水平飛出，虛線為其運(yùn)動(dòng)軋跡，g = 10m/s2，sin37o = 0.6。求：

  

（1）帶電粒子所帶電量。      

（2）帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度多大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案