题目内容

如图所示，在真空中水平放置一对金属板．在两板间加以电压U=800V，板间距离为d=2cm，板长L=10cm．一电荷量为q=1×10-9C质量为m=5×10-6kg的带电粒子从极板中央以水平速度v0=2m/s射入电场．试分析带电粒子在电场中的运动情况．（不计粒子的重力）
（1）粒子在电场中运动的时间t为多少？
（2）粒子在电场时的加速度a为多少？
（3）穿出电场时在竖直方向上的位移y为多少？
（4）穿出电场是的速度V为多少？
分析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，若打在极板上，沿电场方向的分运动决定其运动时间，若穿出电场，则有沿极板方向的匀速直线运动计算时间
（2粒子在电场中仅受电场力作用，由牛顿第二定律得计算其加速度
（3）由竖直方向的分运动为匀加速直线运动，求解分位移
（4）穿出电场的速度是合速度，有平行四边形定则求解
解答：解：（1）匀强电场的电场强度为：
E=
U
d
①
带电粒子在匀强电场中的加速度为：
a=
Eq
m
②
假设粒子能穿出电场，则运动时间为：
t=
L
V0
=
10×10-2
2
s=5×10-2s③
此时间内粒子沿电场方向的加速的位移为：
s=
1
2
at2④
由①②③④得，s=10-2m=
d
2

故粒子恰好穿出磁场，原假设正确
（2）由①②式得，a=
Uq
dm
=
800×1×10-9
2×10-2×5×10-6
m/s2=8m/s2
（3）由（1）解析可知粒子恰好穿出电场，故粒子沿竖直方向的位移为1×10-2m
（4）粒子沿竖直方向的分速度：v1=at=8×5×10-2m/s=0.4m/s
故穿出电场后的速度大小为v=
v
2
1
+v
2
0
=
22+(0.4)2
m/s=2.04m/s
答：（1）粒子在电场中运动的时间为5×10-2s
（2）粒子在电场时的加速度为8m/s2
（3）粒子出电场沿竖直方向的位移为1×10-2m
（4）穿出电场的速度为2.04m/s
点评：带电粒子在匀强电场中的运动是考察的热点，关键是做好受力分析，明确粒子的运动情景，然后运用分解的观点或动能定理等逐步求解
练习册系列答案
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（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
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某单色光在真空中波长是λ，以的入射角从真空射入折射率n＝的液体中，如图所示，在液体中放一平面镜，使光线经平面镜反射后沿原光路返回真空中，则平面镜与水平底面夹角θ＝________，此单色光在该液体中波长＝________．

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A．（选修模块3-3）（12分）w w w.ks5 u .c om

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D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 

（2）一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程，其中表示等压变化的是   ▲   (选填A、B或C)，该过程中气体的内能   ▲   (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

 

 

 

 

 

 


（3）在一个大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽，对外做了170J的功，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，水的摩尔质量M=18g/mol。则

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②1g水所含的分子数为      ▲     （结果保留两位有效数字）。w w w.ks5 u .c om

B．（选修模块3-4）（12分）

(1)关于声波和光波，以下叙述正确的是    ▲   

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B．声波和光波都能发生干涉、衍射现象

C．波速、波长和频率的关系式，既适用于声波也适用于光波

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(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点，t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动，t=1s时形成如图所示波形。则该波的周期T= ▲ s，传播速度v= ▲ m/s。

(3)如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行

于 BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出。已知

∠A=θ=60°，该棱镜材料的折射率为    ▲   ；

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空中的传播速度为c）。

 

 

C．（选修模块3-5）（12分）

（1）在下列核反应方程中，x代表质子的方程是      ▲      

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