圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長(zhǎng)度為l、間距為d,兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)方向相反. 初速度為零的質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)加速電壓U0加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1 的平移器,最終水平打在A點(diǎn). 不考慮粒子受到的重力.

(1)求粒子射出加速器時(shí)的速度大小v1和射出平移器后的速度大小v2;
(2)求粒子經(jīng)過平移器過程中在豎直方向發(fā)生的位移;
(3)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí),欲使粒子仍打在A點(diǎn),求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U
(1)(2)(3)原來的3倍

試題分析:

在豎直方向上先加速,再勻速,再減速,因?yàn)榧铀俸蜏p速的時(shí)間相同且加速度大小相同
所以v2=
y=4
=
由于上式,因?yàn)?i>y不變,當(dāng)U0變成原來的3倍,那么U1也變成原來的3倍
點(diǎn)評(píng):帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí),分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同.先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程(平衡、加速、減速,直 線或曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題.解決這類問題的基本方法有兩種,第一種利用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解;第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點(diǎn),選用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解.
練習(xí)冊(cè)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

有個(gè)演示實(shí)驗(yàn),在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi),放了許多用錫箔紙揉成的小球,當(dāng)上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動(dòng).現(xiàn)取以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行定性研究.如圖所示,電容量為C的平行板電容器的極板A和B水平放置,相距為d,與電動(dòng)勢(shì)為ε、內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連.設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為MM的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn).已知:若小球與極板發(fā)生碰撞.則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱悖瑤щ姞顟B(tài)也立即改變,改變后,小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同,電量為極板電量的a倍(a<1).不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響.重力加速度為g.

(1)欲使小球能夠不斷地在兩板間上下往返運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)至少應(yīng)大于多少?
(2)設(shè)上述條件己滿足,在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng).求在T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過電源的總電量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)子()和氦核()從靜止在加速電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),射出后打到屏幕上,下列說法正確的是
A.質(zhì)子和氦核從加速電場(chǎng)射出后的速度相同
B.質(zhì)子在加速電場(chǎng)中獲得的動(dòng)能是e U1
C.氦核在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中獲得的動(dòng)能為2e U2
D.質(zhì)子和氦核在不同時(shí)刻打到屏幕的同一點(diǎn)上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在如圖所示的坐標(biāo)系中,的區(qū)域內(nèi)存在著沿軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從軸上的點(diǎn)以沿軸正方向的初速度射出,恰好能通過軸上的點(diǎn)。己知帶電粒子的質(zhì)量為,帶電量為、均大于0。不計(jì)重力的影響。

(1)若粒子只在電場(chǎng)作用下直接到D點(diǎn),求粒子初速度大小
(2)若粒子在第二次經(jīng)過軸時(shí)到D點(diǎn),求粒子初速度大小
(3)若粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到D點(diǎn),求粒子初速度大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的說法中 正確的是(不考慮重力)
A.沿著電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng),動(dòng)能、速度都變化
B.沿著磁感線方向飛 入勻強(qiáng)磁場(chǎng),動(dòng)能、速 度都不變
C.垂直于磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng),動(dòng)能、速度都變化
D.垂直于磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng),速度不變,動(dòng)能改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)加速電壓U1,加速后,在水平方向沿O1O2垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).已知形成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的平行板電容器的極板長(zhǎng)為L(zhǎng)(不考慮電場(chǎng)邊緣效應(yīng)),兩極板間距為d,O1O2為兩極板的中線,P是足夠大的熒光屏,且屏與極板右邊緣的距離也為L(zhǎng).求:

(1)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v的大;
(2)若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間加恒定電壓,電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后正好打中屏上的A點(diǎn),A點(diǎn)與極板M在同一水平線上,求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加電壓U2;
(3)若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化,要使電子經(jīng)加速電場(chǎng)后在t=0   時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后水平擊中A點(diǎn),試確定偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U0以及周期T分別應(yīng)該滿足的條件.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電量Q為固定的正點(diǎn)電荷,A、B兩點(diǎn)在Q的正上方和Q相距分別為 h和0.25 h,將另一點(diǎn)電荷從 A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱。若此電荷在A點(diǎn)處的加速度大小為,試求:

(1)此電荷在B點(diǎn)處的加速度。
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和h表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A、B是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),若在某點(diǎn)釋放一初速度為零的電子,電子僅受電場(chǎng)力作用,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。則

A.電子在A、B兩點(diǎn)受的電場(chǎng)力FA<FB
B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA=EB
C.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì) 
D.電子在A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能EpA<EpB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

設(shè)電荷只受電場(chǎng)力的作用,則下述說法中正確的是 
A.正電荷只能朝著電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)
B.正電荷只能朝著電勢(shì)能低的地方運(yùn)動(dòng)
C.初速度為零的正電荷只能朝著電勢(shì)能低的地方運(yùn)動(dòng)
D.初速度為零的負(fù)電荷只能朝著電勢(shì)能高的地方運(yùn)動(dòng)

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