题目内容

8．如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，紧挨着水平放置一组，今有一质量为m、电荷量为e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点立即进入两板间距为d、板长未知，电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：
（1）电子从B点射出的速度大小；
（2）电子在右侧平行板间运动的时间
（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能．

分析 （1）在加速电场中，根据动能定理求出电子通过B点的速度大小．
（2）抓住电子刚好从右侧穿出，结合偏转位移，根据牛顿第二定律和运动学公式求出运动的时间，
（3）根据动能定理求出电子穿出右侧平行金属板时的动能

解答 解：（1）根据动能定理得：$e{U}_{0}=\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$，
解得：${v}_{B}=\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$．
（2）根据$\frac{1}{2}d=\frac{1}{2}\frac{qU}{md}{t}^{2}$得：t=$d\sqrt{\frac{m}{eU}}$，
（3）根据动能定理得：$e•\frac{U}{2}=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$，
解得：$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=eU0+$\frac{1}{2}$eU
答（1）电子从B点射出的速度大小$\sqrt{\frac{2e{U}_{0}}{m}}$；
（2）电子在右侧平行板间运动的时间$d\sqrt{\frac{m}{eU}}$
（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能eU0+$\frac{1}{2}$eU

点评 本题是复合场问题，关键是分析质子的分析情况和运动情况．在偏转电场中质子做类平抛运动，采用运动的分解方法研究

练习册系列答案
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①$\frac{1}{2}{U}_{AB}$； ②大于$\frac{1}{2}{U}_{AB}$； ③小于$\frac{1}{2}{U}_{AB}$； ④UAB．

下图中的通电导线在磁场中受力分析正确的是
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13．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图乙所示．

（1）图线①是轨道处于倾斜（选填“水平”或“倾斜”）情况下得到的实验结果；
（2）图线①②的倾斜程度（斜率）一样，说明的问题是A（填选项前的字母）．
A．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的
B．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的
C．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定
（3）结合图象乙，求图线①中滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=0.2．（重力加速度g取10m/s2）
20．如图所示，沿倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置重80N的物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数可能为（　　）
A．10NB．20NC．50ND．60N
17．如图所示，一水平足够长的传带以速率v逆时针运动，一质量为m可视为质点的物体以水平向右的初速度v放人传送带上，从物体放人传送带开始至二者最终速度相等的过程中（　　）
A．摩擦力对物体做功为mv2B．物体动能的改变量为0
C．物体动量的改变量为0D．摩擦生热产生的热量为1.5mv2
18．某星际探测是现代航天科技发展的重要课题．如图9所示，某探测器从空间的O点沿直线ON从静止开始以加速度a作匀加速直线运动，三个月后与地球相遇于P点，再经二个月与地球相遇于Q点，已知万有引力常量G，地球公转周期为T，试导出估算太阳质量的关系式（用上述物理量表达）？

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