(10分)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(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m,P是C板的中點(diǎn),A、B兩板小孔連線的延長(zhǎng)線與C、D兩板的距離相等,將一個(gè)負(fù)離子從板的小孔處由靜止釋放,求:
(1)為了使負(fù)離子能打在P點(diǎn),C、D兩板間的電壓應(yīng)為多少?哪板電勢(shì)高?
(2)如果C、D兩板間所加的電壓為2V,則負(fù)離子能打在板上嗎?若不能打在板上,它離開電場(chǎng)時(shí)發(fā)生的側(cè)位移多少?
(1)32V,C板電勢(shì)高。(2)負(fù)離子能打出去,不能打在板上,側(cè)位移。
解析試題分析:(1)電子在加速電場(chǎng)中,電場(chǎng)力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理求解
;
(2)由題:電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入,且正好能打在C板的正中點(diǎn)P,得知:,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再位移公式求出時(shí)間.根據(jù)負(fù)離子的受力方向確定極板電勢(shì)的高低;
(3)由題,則由
求解.
(1)在AB間加速 ①
進(jìn)入CD偏轉(zhuǎn),設(shè)CD電壓為U2則 ②
③
④
解①②③④得
代入數(shù)據(jù)得U2=32V 帶負(fù)電的離子向上偏轉(zhuǎn),C板電勢(shì)高。 (5分)
(2)設(shè)打到板上臨界電壓為U3,則 ⑤
⑥
⑦
解①⑤⑥⑦得U3=8V 所以能打出去 (5分)
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的應(yīng)用.
點(diǎn)評(píng):本題是分析和處理帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,關(guān)鍵是分析運(yùn)動(dòng)情況和選擇解題規(guī)律,分方向研究曲線運(yùn)動(dòng).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì) | B、a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 | C、質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增加 | D、質(zhì)點(diǎn)可能處在-Q形成的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中,且-Q在b點(diǎn)的正上方 |
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科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年浙江省高考物理總復(fù)習(xí)章節(jié)精練精析(第6章)(解析版) 題型:選擇題
(2011年寧波模擬)如圖所示,a、b是豎直方向上同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度最大,則( )
A.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
B.a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增加
D.質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
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