一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電粒子以初速度v0,從上板邊沿水平向右射入兩板間的電場中.已知平行板長為l,兩板的距離為d,電勢差為U,粒子重力不計.求:
①帶電粒子運動的加速度a;
②粒子射出電場時的速度偏轉(zhuǎn)角正切值.
分析:(1)粒子在電場中受到電場力作用,電場力使粒子產(chǎn)生加速度a;
(2)類子在電場中做類平拋運動,根據(jù)類平拋運動規(guī)律求解粒子射出電場時的速度偏轉(zhuǎn)角正切值.
解答:解:(1)粒子在電場中受到電場力大小為F=qE,
兩平行板間電場為勻強電場,根據(jù)電場強度和電勢差的關(guān)系有:
E=
U
d

所以粒子受電場力為F=qE=
qU
d

根據(jù)牛頓第二定律粒子產(chǎn)生的加速度a=
F
m
=
qU
md

(2)粒子在電場中做類平拋運動,初速度v0,加速度a=
qU
md

粒子在水平方向做勻速直線運動,所以粒子射出電場在水平方向產(chǎn)生位移x=l
所以粒子在電場中運動時間t=
l
v0

粒子在豎直方向的速度vy=at=
qUl
mdv0

如圖粒子射出電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切值tanθ=
vy
v0
=
qUl
md
v
2
0

答:①帶電粒子運動的加速度a=
qU
md
;
②粒子射出電場時的速度偏轉(zhuǎn)角正切值為
qUl
md
v
2
0
點評:帶電粒子在電場中的運動,若垂直電場線進入則做類平拋運動,要將運動分解為沿電場線和垂直于電場線兩個方向進行分析,利用直線運動的規(guī)律進行求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

真空中存在豎直向上的勻強電場和水平方向的勻強磁場,一質(zhì)量為m,帶電量為q的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,假設(shè)t=0時刻物體在軌跡最低點且重力勢能為零,電勢能也為零,那么,下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中存在沿y軸負方向的勻強電場,電場強度大小為E,在第四象限中存在著垂直紙面的勻強磁場,一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(不計重力)在y軸上的A點以平行x軸的初速度v0射人電場區(qū),然后從電場區(qū)進入磁場區(qū),又從磁場區(qū)進入電場區(qū),并通過x軸上P點和Q點各一次,已知P點坐標(biāo)為(a,0),Q點坐標(biāo)為(b,0),求磁感應(yīng)強度的大小和方向?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,L為豎直、固定的光滑絕緣桿,桿上o點套有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小環(huán),在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點電荷,桿上a、b兩點到+Q的距離相等,oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,使小環(huán)從圖示位置的o點由靜止釋放后,通過a點的速率為
3gh1
.則下列說法正確的是( 。
A、小環(huán)通過a、b兩點時的速度大小相等
B、小環(huán)通過b點的速率為
g(3h1+2h2)
C、小環(huán)在oa之間的速度不斷增大
D、小環(huán)從o到b,電場力做的功可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在寬度為L的兩虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強電場,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的滑塊(可看成點電荷),從距該區(qū)域為L的絕緣水平面上以初速度v0向右運動并進入電場區(qū)域,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.
(1)若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測得滑塊從出口處滑出的速度與進入該區(qū)域的速度相同,求該區(qū)域的電場強度大小與方向,以及滑塊滑出該區(qū)域的速度;
(2)若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測得滑塊滑出該區(qū)域的速度等于滑塊的初速度v0,求該區(qū)域的電場強度大小與方向;
(3)若將該區(qū)域電場改為豎直方向,測出滑塊到達出口處速度為
v0
2
(此問中取v0=2
μgL
),再將該區(qū)域電場反向后,發(fā)現(xiàn)滑塊未能從出口滑出,求滑塊所停位置距左邊界多遠.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,直角坐標(biāo)平面xOy內(nèi)有一條直線AC過坐標(biāo)原點O與x軸成45°夾角,在OA與x軸負半軸之間的區(qū)域內(nèi)存在垂直xOy平面向外的勻強磁場B,在OC與x軸正半軸之間的區(qū)域內(nèi)存在垂直xOy平面向外的勻強磁場B2.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為q(q>0)的帶電粒子以速度v從位于直線AC上的P點,坐標(biāo)為(L,L),豎直向下射出,經(jīng)測量發(fā)現(xiàn),此帶電粒子每經(jīng)過相同的時間T,會再將回到P點,已知距感應(yīng)強度B2=
mv
qL
.(不計粒子重力)
(1)請在圖中畫出帶電粒子的運動軌跡,并求出勻強磁場B1與B2的比值;(B1、B2磁場足夠大)
(2)求出帶電粒子相鄰兩次經(jīng)過P點的時間間隔T;
(3)若保持磁感應(yīng)強度B2不變,改變B1的大小,但不改變其方向,使B1=
mv
2qL
.現(xiàn)從P點向下先后發(fā)射速度分別為
v
4
v
3
的與原來相同的帶電粒子(不計兩個帶電粒子之間的相互作用力,并且此時算作第一次經(jīng)過直線AC),如果它們第三次經(jīng)過直線AC時軌跡與AC的交點分別 記為E點和F點(圖中未畫出),試求EF兩點間的距離.
(4)若要使(3)中所說的兩個帶電粒子同時第三次經(jīng)過直線AC,問兩帶電粒子第一次從P點射出時的時間間隔△t要多長?

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