.如右圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場。電荷量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場,不計(jì)重力。
(1)若粒子從c點(diǎn)離開電場,求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時(shí)的動能;
(2)若粒子離開電場時(shí)動能為E'k,則電場強(qiáng)度為多大?

(1)5Ek(2)
(1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m
由Ek=mV02 
得:V0= ①………………(1分)
\粒子在電場中運(yùn)動時(shí)間:
t==L ②………………(1分)
粒子在沿電場或方向做勻加速直線運(yùn)動
\L=at  ③ ……………………(1分)
F=Eq="ma " ④………………………………(1分)
由②③④得:E=………………(2分)
離開電場時(shí)的動能:E'k=Ek+W=Ek+EqL=5Ek ……………………(2分)
(2)設(shè)粒子離開電場時(shí)沿電場線方向的位移為S 
則E'k=Ek+E'q·S  ⑤……………………(1分)
S=at2 ⑥……………………(1分)
E'q="ma  " ⑦……………………(1分)
L=V0·t ⑧……………………(1分)
由②⑤⑥⑦得:E=………………(3分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖17所示,光滑絕緣水平桌面上固定一絕緣擋板P,質(zhì)量分別為mA和mB的小物塊A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))分別帶有+QA和+QB的電荷量,兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長的輕繩跨過定滑輪,一端與物塊B連接,另一端連接輕質(zhì)小鉤。整個(gè)裝置處于正交的場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中。物塊A,B開始時(shí)均靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為K,不計(jì)一切摩擦及AB間的庫侖力,在運(yùn)動過程中物塊A、B所帶的電荷量不變,物塊B不會碰到滑輪,物塊A、B均不離開水平桌面。若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可恰使物塊A對擋板P的壓力為零,但不會離開P,則

(1)求物塊C下落的最大距離;
(2)求小物塊C下落到最低點(diǎn)的過程中,小物塊B的電勢能的變化量、彈簧的彈性勢能變化量;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時(shí)小物塊B的速度大小以及此時(shí)小物塊B對水平桌面的壓力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示的裝置中,左邊的非勻強(qiáng)電場使電子加速,右邊的勻強(qiáng)電場使電子減速。設(shè)非勻強(qiáng)電場的電壓為U,勻強(qiáng)電場的電壓為U′,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:只要U′_______U(填“>”或,“<”)電流計(jì)的指針就偏轉(zhuǎn);只要U′_______U(填“>”或“<”),電流計(jì)的指針就不偏轉(zhuǎn)。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到的結(jié)論是_____________________________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某些火箭發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力F等于火箭在單位時(shí)間內(nèi)噴出的推進(jìn)劑的質(zhì)量J與推進(jìn)劑速度V的乘積.即F=JV.質(zhì)子火箭發(fā)動機(jī)噴出的推進(jìn)劑是質(zhì)子,這種發(fā)動機(jī)用于外層空間產(chǎn)生小推力來糾正衛(wèi)星軌道.設(shè)一臺質(zhì)子發(fā)動機(jī)噴出的質(zhì)子流的電流I=1.0A,用于加速質(zhì)子的電壓U=5.0×104V,試求該發(fā)動機(jī)的推力F.已知質(zhì)子的質(zhì)量是m=1.6×1027kg,電量e=1.6×1019C.(保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

一質(zhì)量為4.0×10-15 kg、電荷量為2.0×10-9 C的帶正電質(zhì)點(diǎn),以4.0×104 m/s的速度垂直于電場方向從a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域,并從b點(diǎn)離開電場區(qū)域,離開電場時(shí)的速度為5.0×104 m/s.由此可見,電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差φab=_______V.帶電質(zhì)點(diǎn)離開電場時(shí),速度在電場方向的分量為_________m/s.(不考慮重力作用)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量m=kg,q=C的帶電粒子以=1m/s的初速水平射入AB兩板間的勻強(qiáng)電場,從A射入,保持水平運(yùn)動從B'處射出, 已知兩板間距為3cm,板長AA'=BB'=4cm,

求 :①粒子在兩板間作何種運(yùn)動?
②兩板間電勢差多大?哪板帶正電荷?
③粒子從B'出射時(shí)速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一平行板電容器,電容為C,在電容器的A板中間開一小孔。從t=0時(shí)刻開始通過這個(gè)小孔向電容器中射入 電子,射入的方向垂直于極板,射入的速度為v,單位時(shí)間內(nèi)射入n個(gè)電子。電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,電容器起初是不帶電的。設(shè)打到B板上的電子都留在B板上,求從t=0時(shí)刻起,經(jīng)過多長時(shí)間電容器兩極板的電勢差不再發(fā)生變化?

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

宇宙飛船是人類進(jìn)行空間探索的重要設(shè)備,當(dāng)飛船升空進(jìn)入軌道后,由于各種原因經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的偏離軌道現(xiàn)象。離子推進(jìn)器是新一代航天動力裝置,也可用于飛船姿態(tài)調(diào)整和軌道修正,其原理如圖1所示,首先推進(jìn)劑從圖中的P處被注入,在A處被電離出正離子,金屬環(huán)B、C之間加有恒定電壓,正離子被B、C間的電場加速后從C端口噴出,從而使飛船獲得推進(jìn)或姿態(tài)調(diào)整的反沖動力。
假設(shè)總質(zhì)量為M的衛(wèi)星,正在以速度V沿MP方向運(yùn)動,已知現(xiàn)在的運(yùn)動方向與預(yù)定方向MN成θ角,如圖2所示。為了使飛船回到預(yù)定的飛行方向MN,飛船啟用推進(jìn)器進(jìn)行調(diào)整。

已知推進(jìn)器BC間的電壓大小為U,帶電離子進(jìn)入B時(shí)的速度忽略不計(jì),經(jīng)加速后形成電流強(qiáng)度為I的離子束從C端口噴出,若單個(gè)離子的質(zhì)量為m,電量為q,忽略離子間的相互作用力,忽略空間其他外力的影響,忽略離子噴射對衛(wèi)星質(zhì)量的影響。請完成下列計(jì)算任務(wù):

(1)正離子經(jīng)電場加速后,從C端口噴出的速度v是多大?
(2)推進(jìn)器開啟后飛船受到的平均推力F是多大?
(3)如果沿垂直于飛船速度V的方向進(jìn)行推進(jìn),且推進(jìn)器工作時(shí)
間極短,為了使飛船回到預(yù)定的飛行方向,離子推進(jìn)器噴射
出的粒子數(shù)N為多少?                                              

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(2)電子打到熒光屏上的位置P偏離熒光屏中心O的距離OP;
(3)若撤去M、N間的電壓U2,而在兩平行板中的圓形區(qū)域內(nèi)(如圖b所示)加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.001T的勻強(qiáng)磁場,圓形區(qū)域的中心正好就是兩平行板空間部分的中心,要使電子通過磁場后仍打在熒光屏上的P點(diǎn)處,圓形區(qū)域的半徑r為多少?(結(jié)果中可含有反三角函數(shù))

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