(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(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,C、D兩板間的電壓應(yīng)為多少?哪板電勢高?
(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,它離開電場時發(fā)生的側(cè)位移多少?
(1)32V,C板電勢高。(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)電子在加速電場中,電場力做正功,根據(jù)動能定理求解
;
(2)由題:電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能打在C板的正中點P,得知:,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再位移公式求出時間.根據(jù)負(fù)離子的受力方向確定極板電勢的高低;
(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:帶電粒子在勻強電場中的運動;動能定理的應(yīng)用.
點評:本題是分析和處理帶電粒子在組合場中運動的問題,關(guān)鍵是分析運動情況和選擇解題規(guī)律,分方向研究曲線運動.
科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、a點的電勢高于b點的電勢 | B、a點的電場強度大于b點的電場強度 | C、質(zhì)點從a點運動到b點的過程中電勢能增加 | D、質(zhì)點可能處在-Q形成的點電荷電場中,且-Q在b點的正上方 |
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科目:高中物理 來源: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線上的兩點,一帶負(fù)電的質(zhì)點在a點由靜止釋放,到達(dá)b點時速度最大,則( )
A.a(chǎn)點電勢高于b點電勢
B.a(chǎn)點的場強大于b點的場強
C.質(zhì)點從a點運動到b點的過程中電勢能增加
D.質(zhì)點在a點受到的電場力小于在b點受到的電場力
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