热门试卷

解：（1）在加速电场U1中，由动能定理得：

U1e=mev2

解得：

（2）要使离开偏转电场的偏转角最大，则粒子应从偏转极板边缘离开，即是：

y=d

由类平抛运动知：

y=at2    

l=vt           

a=

解得：

离开电场时的最大动能为：

Ekm=U1e+U2e=

答：（1）经电场加速后电子速度v的大小为．

（2）要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是，电子离开偏转电场的最大动能为．

解：（1）带电滑块在匀强电场中所受电场力

  F=Eq  ①

依题意滑块与绝缘板间的滑动摩擦力：

  f1=μ1m1g=4N   ②

绝缘板与地面间的滑动摩擦力：

 f2=μ2（m1+m2）g=2N   ③

若滑块与绝缘板间恰好无相对滑动

对整体：F-f2=（m1+m2）a  ④

对滑块：F-f1=m1a   ⑤

解得：F=6N  a=2m/s2

即F≤6N时滑块与绝缘板间无相对滑动．

第1s内 F=Eq=4N≤6N，滑块与绝缘板间无相对滑动．

第1s末滑块、绝缘板的速度，

  v0=at1=1m/s  ⑦

第2s内 F=Eq=8N≥6N，滑块与绝缘板间有相对滑动．

对滑块：F-f1=m1a1   ⑧

对绝缘板：f1-f2=m2a2   ⑨

解得：a1=4m/s2，a2=2m/s2，⑩

第2s末滑块与绝缘板的速度分别为：

  v1=v0+a1t2=5m/s  v2=v0+a2t2=3m/s

2s末撤去匀强电场后

  对滑块：-f1=m1a1′（11）

解之得：a1′=-4m/s2  （12）

经时间t滑块相对绝缘板静止时，有

  v1+a1′t=v2+a2t   （13）

解之得：t=s   （14）

（3）在（1s+s）=内

滑块的位移：x1=（v0t2+）+（v1t+）=m  （15）

绝缘板的位移：x2=v0（t2+t）+=m  （16）

所以绝缘板的长度 L=x1-x2=m  （17）

答：（1）时间t是；（2）绝缘板的长度L至少为m，滑块才不会掉下绝缘板．

解：（1）带电粒子在电场中平行极板方向匀速运动：

竖直方向从静止开始做匀加速运动：，

解得

则粒子从下极板边缘射出时的速度为，且与竖直方向成300角．

（2）带电粒子在电场中运动的时间，由几何关系可得r=，

离开电场后先做匀速运动，匀速运动的时间

然后进入磁场，在磁场中偏转1200到达A，

所以带电粒子从O运动至A所用的总时间为

t=t1+t2+t3=

（3）由轨迹示意图可知，磁场区域宽等于轨迹半径r，高等于，而r=，

所以矩形有界磁场的最小面积为S=r×=

答：（1）粒子从下极板边缘射出时的速度为2v0，方向与竖直方向成300角；

（2）粒子从O运动到A经历的时间时间为；

（3）矩形有界磁场的最小面积为．