热门试卷

解：（1）粒子在电场中运动时，水平方向始终作匀速直线运动，竖直方向作匀变速运动．

当粒子在t=nT时刻进入电场向下的侧移最大．

先向下匀加速运动位移，

此时速度为．

然后向下匀减速运动位移

所以：粒子向下的最大侧位移为

当粒子在时刻进入电场向上侧移最大．先向上匀加速运动后向上匀减速运动，再向下匀减速运动．

所以粒子打在靶子上时向上的最大侧位移为

所以：在距靶子中心O′点下方至上方范围内有粒子击中．

（2）要使粒子能全部打在靶子上需满足的条件为：，

化简得：

（3）对所有的带电粒子，由动量定理知，所有粒子打在靶上时，其竖直速度均相同，

设为vy，则：Ft=mvy

由动能定理知，电场力对带电粒子所做功为：W=；

所以：W=；

答：（1）在距靶子中心O′点下方至上方范围内有粒子击中；

（2）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足的条件：；

（3）电场力对每个击中O′点的带电粒子做的总功是．

解：（1）从A到B由动能定理得：eU0=mv02

解得：v0=；

（2）电子作类平抛运动有：=ma，

解得：a=

水平方向 L=v0t

竖直方向 y=at2

解之得：y=

答：

（1）电子通过B点时的速度大小为；

（2）电子从右侧的两块平行金属板之间飞出时的侧移距离y为．

解：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，

根据动能定理得：eU1=mv02-0，解得：v0=；

（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，

沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动．设偏转电场的电场强度为E，

电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，

离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，

根据牛顿第二定律得：a=，

水平：L1=v0t1，y1=at12，解得：y1=；

（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，

根据学公式得：vy=at1=，

电子离开偏转电场后作匀速直线运动，

设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，

电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示：

t2=，y2=vyt2   解得：y2=，

P到O点的距离y=y1+y2=；

答：（1）电子穿过A板时的速度大小：；

（2）电子从偏转电场射出时的侧移量为：；

（3）P点到O点的距离为：．

解：（1）电场力对每个微粒所做的功为：

W=qEd=2.0×10-16×1.0×103×0.40J=8.0×10-14J

微粒从A板到B板过程，根据动能定理得 W=Ekt-Ek0

则得：Ekt=W+Ek0=W+mv02=（8.0×10-14+×5.0×10-15×2.02）J=9.0×10-14J

（2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短．

由Ekt=mvt2得：

vt==m/s=6.0m/s

根据运动学公式得：

=

所以微粒到达B板所需的最短时间为：

t===0.1s

（3）根据对称性可知，微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形．

由牛顿第二定律得：

a==m/s2=40m/s2

由类平抛运动规律得：

R=vot1

h=a

则圆形面积为：

S=πR2=π（v0t1）2=π =3.14×2.02×（）≈0.25m2

答：（1）微粒打在B板上的动能为9.0×10-14J．

（2）微粒到达B板所需的最短时间为0.1s．

（3）微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形，面积的大小为0.25m2．

解：（1）在加速过程根据动能定理得：

eU0=

解得到质子射出加速电场的速度v0=

粒子在竖直方向：y==，

又a=

在水平方向：x=L=v0t

联立上式得到

代入数据得L=d

（2）从刚开始到射出电场的过程中运用动能定理得：  

答：（1）金属板的长L为d；

（2）质子穿出电场时的动能（质子的电量为e）为e（U0+）；