如图所示,在x>0的空间中,存在沿轴正方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在沿轴负方向的匀强电场,场强大小也为E。一电子(电荷量大小为e、质量为m
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如图所示,在x>0的空间中,存在沿轴正方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在沿轴负方向的匀强电场,场强大小也为E。一电子(电荷量大小为e、质量为m
题型:不详
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如图所示,在x>0的空间中,存在沿轴正方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在沿轴负方向的匀强电场,场强大小也为
E
。一电子(电荷量大小为e、质量为m.)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v
0
开始运动,不计电子重力。
求:
(1)电子第一次到达y轴时的坐标
(2)电子从P到第二次到达Y轴所经历时间
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图所示(略)。在
的空间中,沿y轴正方向以v
0
的速度做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为
a
,
则
解得,
即电子第一次到达Y轴时的坐标
(2)电子从A点进入
的空间后,沿y轴正方向仍做v
0
的匀速直线运动,沿x轴负方向做加速度大小仍为
a
的匀减速直线运动,到达Q点。根据运动的对称性得,电子在x轴方向速度减为零的时间
,电子沿y轴正方向的位移
电子到达Q点后,在电场力作用下,运动轨迹 QCP1与QAP关于QB对称,而后的运动轨迹沿y轴正方向重复PAQCP1,所以有:电子的沿y轴正方向分运动的周期
,所以第二次到达P点的时间为
点评:带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解.
举一反三
如图,带电量为q的负电荷,以初动能E
k
从两平行板的正中央沿垂直于电场线方向进入平行板间的匀强电场,恰沿B板边缘飞出电场,且飞出时其动能变为2E
k
,则A、B两板间的电势差为( )
A、E
k
/q,A板电势高 B、E
k
/q,B板电势高
C、2E
k
/q,A板电势高 D、2E
k
/q,B板电势高
题型:不详
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如图所示,水平方向的匀强电场场强为
E
,有一带电物体
P
自
O
点竖直向上射入,它的初动能E
K0
=4J,当
P
上升至最高点M时,其动能E
Km
=6J,那么当它折回通过与
O
在同一水平线上的
O
′时,其动能E
K
为( )
A.10J
B.12J
C.24J
D.28J
题型:不详
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如图所示,在真空室中有两块长为L的水平金属板,板间的距离为d,有一质量为m的小油滴,电荷量为q,自上极板的表面处从左侧以一初速度v
0
进入板间,当它运动到两极板间区域的正中央时,给两极板加电压U,使小油滴受到向上的电场力开始做匀速直线运动,则 ( )
A.小油滴进入板间的初速度
B.两极板所加电压为
C.小油滴一定从下极板的右侧射出
D.小油滴一定会打在下极板距离右侧
处
题型:不详
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如图所示,实线为电场线,一带电粒子在电场中的运动轨迹如虚线所示,下列说法中正确的是 ( )
A.粒子一定带正电
B.粒子受到的电场力做正功
C.粒子在B点的电势能大于在A点的电势能
D.粒子在B点的加速度大
题型:不详
难度:
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如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=2
d, B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v
0
不断射入,不计粒子所受的重力.
(1)若在A、B板间加一恒定电压U=U
0
,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U
0
的大小;
(2)若在A、B板间加上如图乙所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中T=
,且粒子只在0~
时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?
题型:不详
难度:
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