如图所示,一个带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,

如图所示,一个带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,

题型:不详难度:来源:
如图所示,一个带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:
(1)经过偏转电场后的速度;
(2)离开电容器电场时的偏移量.魔方格
答案
(1)粒子经加速电场U1加速过程,
由动能定理得:qU1=
1
2
m
v20

解得:v0=


2qU1
m

(2)粒子进入偏转电场后做类平抛运动,竖直方向的分速度为,
vy=at=
qU2
md
L
v0

则粒子最终的末速度为,
v=


v20
+
v2y

解得:v=


2qU1
m
+
U22
qL2
2d2mU1

粒子在竖直方向的位移为,
y=
1
2
at2
=
U2L2
4dU1

答:(1)经过偏转电场后的速度v0=


2qU1
m
;(2)离开电容器电场时的偏移量为y=
1
2
at2
=
U2L2
4dU1
举一反三
如图,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M经P到达N点的过程中(  )
A.速率先增大后减小B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大D.电势能先增大后减小
魔方格
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如图所示,质量为m的物体静止于倾角为α的斜面体上,现对斜面体施加一水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平面向左匀速移动x,则在此匀速运动过程中斜面体对物体所做的功为(  )
A.FxB.mgxcosαsinα
C.mgxsinαD.0
魔方格
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一带电油滴在匀强电场E中从a到b的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,不计空气阻力.此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况是(  )
A.动能减小
B.电势能增加
C.重力势能和电势能之和减小
D.动能和电势能之和增加
魔方格
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如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是(  )
A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C.粒子在A点的动能比在B点多0.5J
D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
魔方格
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如图所示,在光滑、绝缘的水平桌面上竖直固定一光滑、绝缘的挡板ABCD,AB段为直线挡板与水平方向成45°夹角,BCD段是半径为R的圆弧挡板,挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行.现有一带电量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放,并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出,则(  )
A.小球一定带正电B.qE>mg
C.小球一定带负电D.qE<mg
魔方格
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