题目内容
4.(1)粒子带何种电荷?
(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为多大?
(3)粒子飞出电场时最大偏角的正切值为多大?
分析 (1)平行金属板B板带负电,粒子向B板偏转,则粒子带正电.
(2)当粒子恰好从B板右侧边缘飞出电场时,此时粒子的速度为粒子飞出电场时最小速度.此时粒子水平位移为L,竖直位移为$\frac{d}{2}$,根据牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求出初速度.
(3)分解速度,求出偏转角的正切,再求粒子飞出电场时的最大偏角.
解答 解:(1)由于B板带负电,粒子向B板偏转,说明粒子带正电;
(2)在粒子偏转到B板之前飞出电场做类似平抛运动.
竖直方向:$\frac{d}{2}$=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$•$\frac{qE}{m}$•t2
得:t=$\sqrt{\frac{md}{qE}}$
水平方向:v0=$\frac{L}{t}$=L$\sqrt{\frac{qE}{md}}$=0.4×$\sqrt{\frac{1×1{0}^{-16}×4×1{0}^{3}}{1×1{0}^{-22}×0.1}}$=8×104m/s
所以要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为8×104m/s;
(3)设粒子飞出电场的最大偏角为θ,则有:tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{at}{{v}_{0}}$=$\frac{qEL}{m{v}_{0}^{2}}$=0.25
答:
(1)粒子带正电;
(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为8×104m/s.
(3)粒子飞出电场时的最大偏角正切值0.25.
点评 本题是带电粒子在电场中做类平抛运动的问题,关键根据分运动的位移公式和速度公式列式求解.
练习册系列答案
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14.
在正的点电荷形成的电场中,一带电粒子从电场中的P点运动到Q点的轨迹如图,粒子重力不计,下列判断正确的是( )
| A. | 粒子带负电 | |
| B. | 粒子加速度逐渐增大 | |
| C. | P点的电势低于Q点的电势 | |
| D. | 粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 |
12.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是( )
| A. | 电子绕核旋转的半径减少 | B. | 氢原子的能量增大 | ||
| C. | 氢原子的电势能增大 | D. | 电子绕核旋转的半径增大 |
19.
A、B两个相同的物体并排放在光滑的水平桌面上如图所示,现以力F推动A、B一起向右运动,则对B的受力分析正确的是( )
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| B. | B受重力、支持力、A给它的弹力作用 | |
| C. | B受重力、支持力、摩擦力 | |
| D. | B受的支持力是地面发生形变而产生的 |
9.
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| A. | P的加速度大小和方向不断变化,速度的大小和方向也不断变化 | |
| B. | P的加速度大小不断变化,但加速度的方向不变 | |
| C. | P的加速度达到最大值时,速度达到最小值 | |
| D. | 前一段过程,P的加速度逐渐增大,速度逐渐减小,后一过程加速度逐渐减小,速度逐渐增加 |
16.铅蓄电池的电动势为2V,下列说法正确的是( )
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| B. | 无论接不接入外电路,该铅蓄电池两极间的电压都为2V | |
| C. | 该铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化为电能 | |
| D. | 该铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大 |
13.额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起,起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍,经历时间t重物上升到距地面的高度H,此时起重机的功率恰好达到额定输出功率,以下说法中正确的是( )
| A. | 在这一过程中,钢索对重物做的功为2mgH | |
| B. | 重物在高度为H的位置具有的速度大小为$\frac{P}{mg}$ | |
| C. | 重物在高度为H的位置具有的动能为$\frac{Pt}{4}$ | |
| D. | 在这一过程中,重物受到的合力对重物做的功为2mgH |
14.
如图,三个灯泡是相同的,而且耐压足够高.交、直流两电源的内阻可忽略,电动势相等.当s接a时,三个灯亮度相同,那么s接b时,下列说法错误的是( )
| A. | 三个灯亮度相同 | B. | 甲灯最亮,丙灯不亮 | ||
| C. | 甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮 | D. | 只有丙灯不亮,乙灯最亮 |