题目内容
【题目】如图甲所示的平行板电容器,板间距为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电荷量为q的粒子以平行于极板的速度v0射入电容器,t=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器,带电粒子的重力不计.求:
(1)平行板电容器板长L;
(2)粒子射出电容器时偏转的角度φ的正切值;
(3)粒子射出电容器时竖直偏转的位移y.
【答案】(1)3v 0T (2) (3)
【解析】试题分析:带电粒子在电场中受电场力作用做匀加速直线运动,在垂直电场方向粒子做匀速直线运动,根据运动的合成与分解求解板长L;根据电压随时间变化的图象知,在T-2T时间内板间无电场,粒子不受力做匀速直线运动,根据运动的合成与分解求解粒子在电场中偏转角;同样根据有电场时粒子在竖直方向做匀加速直线运动,没有电场时在竖直方向做匀速运动,分三段考虑粒子偏转的位移。
(1)带电粒子在t=3T时间内沿水平方向匀速直线运动则有:
(2)带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动加速度为:
竖直分速度: ,射出电容器时,偏转角度为φ,由分速度与合速度关系可得: 。
(3)电场方向粒子先匀加速再匀减速然后又匀加速至出电容器,
在0~T内偏转的位移为:
在T~2T时间内偏转的位移为:
在2T~3T内偏转的位移为:
则偏移量:
【题目】如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度。下表给出了部分测量数据。若物体与斜面之间、物体与水平面之间的动摩擦因数都相同,求:
0.0 | 0.2 | 0.4 | …… | 0.8 | 1.0 | …… | |
0.00 | 0.80 | 1.60 | …… | 1.25 | 0.75 | …… |
(1)物体在斜面上运动的加速度大小a;
(2)物体在斜面上运动的时间t;
(3)斜面与水平面之间的夹角。