热门试卷

粒子在电场中水平方向做匀速直线运动，l=vt；

竖直方向做匀加速直线运动，F=Ee；

竖直方向的加速度：a=；

竖直方向的位移：y=at2；

竖直方向的速度：vy=at=；

以上各式联立解得：

y=；

tanθ=；

粒子离开电场后，做匀速直线运动，则由几何关系可知：

Y=y+Ltanθ

解得Y=，

代入数据，得Y=3.52×10-2m；

答：电子打在荧光屏上的光点偏离荧光屏中心O的距离Y为33.52×10-2m；

（1）质子进入电场的加速度为a===

  当t=时，质子在竖直方向的位移：

y=at2=()2=    

（2）当t=时，质子在竖直方向的速度：

vy=at==

改变两极板的极性后，质子在竖直方向上的加速度：

a ′===          

在竖直方向上，由匀变速直线运动公式，得：

-y=vyt-a ′t2

带入以上各数据，有

-=()-()2

解得  =

答：（1）当t=时，质子在竖直方向的位移为．

（2）当t=时，突然改变两金属板的电性，且两板间电压为U1，质子恰能沿B端飞出电场，则=．

（1）设带电系统静止时电场强度为E，则有2mg=4qE，解得E=    ①

  电场强度加倍后，系统从开始静止到B进入电场，根据动能定理有

    (2E×4q-2mg)L=×2m    ②

  联立①②得B球刚进入电场时的速度v1=

（2）设B球在电场中的最大位移为s，经分析知A球向上越过了MN，

根据动能定理得

  对整个过程：2E•4q•2L-2E•3q•s-2mg（s+L）=0

  解得s=1.2L  

 故B球的最大位移s总=2.2L

 电场力对B球做功W=-2E•3q•1.2L=-3.6mgL

 所以B球电势能增加3.6mgL

（3）带电系统向上运动分为三阶段：

第一阶段匀加速运动，根据牛顿第二定律有

   a1==g，运动时间t1==；

第二阶段匀减速运动，同理可得a2==

   设A球出电场时速度为v2，根据运动学公式有：v22-v12=-2a2L，

   解得v2=，t2==2(-1)；

第三阶段匀减速运动，a3==，t3==

则运动周期T=2(t1+t2+t3)=(6-)

答：（1）B球刚进入电场时的速度v1的大小为；

    （2）B球的最大位移为2.2L，从开始静止到最大位移处B球电势能增加3.6mgL；

    （3）带电系统运动的周期T=2(t1+t2+t3)=(6-)．

（1）电子在两极板间的加速度为：a=

通过金属板的时间为：t=

对打在荧光屏上偏离点O2最远的粒子，有：d=at2             

有动能定理得：Ek=eU+mv2                           

联立解得：Ek=

（2）由牛顿第二定律可知，qvB=

代入数据解得：r=5×10-3m=8.7×10-3m                   

如图所示，设恰好在荧光屏P上观察到亮点时，粒子偏转角为2θ，磁场区域的最大半径为R0，由几何关系可知

tan2θ=，tanθ=

代入数据解得：R0=5×10-3m                                

则R应满足的条件：R≤5×10-3m                   

（3）交变电压的周期 T=，则t0=T

电子通过金属板的时间：t′==T  

电子在两极板间的加速度：a′=

设电子分别在T～T、T～T、T～T、T～T时间内沿垂直于初速度方向运动的位移依次为y1、y2、y3、y4，则有

y1=y3=-a′（T-t0）2         

y2=a′（T）2            

 y4=a′（T）2      

要使电子能通过平行金属板，应满足条件：y1+y2+y3+y4≤

联立解得：U0≤

答：（1）打在荧光屏P上偏离点O2最远的电子的动能是．

（2）磁场区域的半径R应满足的条件是5×10-3m．

（3）U0应满足的条件是 U0≤．