题目内容
5.(1)带电粒子在B点的速度v多大;
(2)A、B间电势差UAB;
(3)B点到x轴的距离.
分析 (1)根据运动的合成与分解,结合速度方向与x轴方向夹角,从而求得竖直方向的速度,进而确定B点的速度;
(2)根据运动学公式d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,结合UAB=Ed,从而求解;
(3)带电粒子进入电场后做类平抛运动,运用运动的分解法,由牛顿第二定律和运动学公式求出带电粒子离开电场时的偏转距离y,从而即可求解.
解答 解:
(1)带电粒子进入电场做类平抛运动,因飞离时速度方向与x轴方向夹角θ=60°,
则将速度分解水平方向与竖直方向,则有:vy=v0tan60°=$\sqrt{3}$v0;
根据矢量合成法则,那么在B点的速度v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=2v0;
(2)设带电粒子从MN离开,则带电粒子从A点进入到离开匀强电场区域的时间为:t=$\frac{{v}_{y}}{a}$
由牛顿第二定律得 a=$\frac{qE}{m}$
那么在竖直方向位移:d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×\frac{qE}{m}×(\frac{\sqrt{3}{v}_{0}m}{qE})^{2}$=$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{2qE}$;
根据UAB=Ed=$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{2q}$,
(3)因A点坐标为(0,h),由d的距离,
则B点到x轴的距离为x=h-d=h-$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{2qE}$,
答:(1)带电粒子在B点的速度2v0;
(2)A、B间电势差$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{2q}$;
(3)B点到x轴的距离h-$\frac{3m{v}_{0}^{2}}{2qE}$.
点评 本题是带电粒子在匀强电场中加速和偏转结合的问题,能熟练运用运动的分解法研究类平抛运动,结合几何知识进行求解.
| A. | 物体A也做匀速直线运动 | |
| B. | 绳子拉力始终大于物体A所受的重力 | |
| C. | 绳子拉力始终等于物体A所受的重力 | |
| D. | 物体A的速度小于物体B的速度 |
| A. | A球受杆的弹力保持不变 | B. | A球受杆的摩擦力逐渐减小 | ||
| C. | B球受到杆的弹力保持不变 | D. | 力F逐渐增大 |
| A. | 振幅越大,则波传播的速度越快 | |
| B. | 频率越高,则波传播的速度越快 | |
| C. | 在一个周期内,振动质点走过的路程等于一个波长 | |
| D. | 在一个周期内,波传播的距离等于一个波长 |
| A. | 无感应电流 | |
| B. | 如图中箭头所示 | |
| C. | 与图中箭头方向相反 | |
| D. | 与条形磁铁运动加速还是减速有关,故无法判断 |
| A. | 角速度之比为1:2 | B. | 线速度之比为1:2 | C. | 周期之比为1:2 | D. | 转速之比为1:2 |
| A. | 始终做正功 | |
| B. | 加速时做正功,匀速和减速时做负功 | |
| C. | 加速和匀速作正功,减速时做负功 | |
| D. | 加速时做正功,匀速时不做,减速时做负功 |
| A. | N、m、kg | B. | kg、km、s | C. | cm、kg、s | D. | m、kg、s |