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文檔簡介
1、帶電粒子在電場中的運動計算題1、如圖所示,A、B是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板,兩板間的電壓為U1=100V,C、D是水平放置的平行金屬板,板間距離為d=0.2m,板的長度為L=1m,P是C板的中點,A、B兩板小孔連線的延長線與C、D兩板的距離相等,將一個負離子從板的小孔處由靜止釋放,求:(1)為了使負離子能打在P點,C、D兩板間的電壓應為多少?哪板電勢高?(2)如果C、D兩板間所加的電壓為4V,則負離子還能打在板上嗎?若不能打在
2、板上,它離開電場時發(fā)生的側移為多少?2、(14分)如圖所示,在長為2L、寬為L的ABCD區(qū)域內有一半的空間存在場強為E、方向平行于BC邊的勻強電場,現(xiàn)有一個質量為m,電量為e的電子,以平行于AB邊的速度v0從區(qū)域的左上角A點射入該區(qū)域,不計電子所受的重力,則:(1)當無電場的區(qū)域位于左側時(如圖甲),求電子射出ABCD區(qū)域時的動能;(2)當無電場區(qū)域的左邊界距AD的距離為x時(如圖乙),要使這個電子能從區(qū)域的右下角的C點射出,電子的初速
3、度v0應滿足什么條件。3、(8分)一電子經(jīng)過電壓U0的加速電場加速后,進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間,若電子從兩板正中央垂直射入偏轉電場,且剛好能穿出電場則平行金屬板多長4、(10分)如圖所示,質量為0.2Kg的物體帶電量為4104C,從半徑為1.0m的光滑的14圓弧的絕緣滑軌上端靜止下滑到底端,然后繼續(xù)沿水平面滑動。物體與水平面間的滑動摩擦系數(shù)為0.4,整個裝置處于E=103NC水平向左的勻強電場中,求(1)物體滑到A點時的
4、速度(2)物體在水平面上滑行的最大距離5、如圖8-19,一個電子以速度v0=6.0106ms和仰角α=45從帶電平行板電容器的下板邊緣向上板飛行。兩板間場強E=2.0104Vm,方向自下向上。若板間距離d=2.0102m,板長L=10cm,問此電子能否從下板射至上板?它將擊中極板的什么地方?6、如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向
5、右的勻強電場,電場強度E=1.0104NC?,F(xiàn)有一質量m=0.10kg的帶電體(可視為質點)放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷q=8.010-5C,取10g=10ms,求:(1)帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大小;參考答案一、計算題1、解:(1)設負離子的質量為m,電量為q,從B板小孔飛出的速度為v0,
6、由動能定理U1q=mv02①x=v0t②y=at2③a=④y=⑤負離子打在P點,x=,y=,可得U2=32V,且C板電勢高⑥2、【解析】(1)電子先做勻速運動,進入電場后做類平拋運動,設電子恰好從C點射出電場。電子在電場中運動的加速度a=設電子在電場中的運動時間為t,則有L=v0tL=at2解得:v0=①當v0≤時,電子從電場的下邊界射出電場射出電場時的動能Ek=mv+eEL②v0時,電子從電場的右邊界射出電場射出電場時沿電場方向的位移
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