(20分)如图所示,在>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场;在<0的空间中,存在沿轴负方向的匀强电场。一电子(-e,m)在处的点以沿轴正方向的初
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(20分)如图所示,在>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场;在<0的空间中,存在沿轴负方向的匀强电场。一电子(-e,m)在处的点以沿轴正方向的初
题型:不详
难度:
来源:
(20分)如图所示,在
>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场
;在
<0的空间中,存在沿
轴负方向的匀强电场
。一电子(-e,m)在
处的
点以沿
轴正方向的初速度
开始运动,电子所受重力不计,求:
(1)电子第一次经过
轴时的坐标。
(2)电子在
轴方向运动的周期。
(3)电子运动的轨迹与
的各交点中,任意两
个交点的距离。
答案
(1
(2)
(3)
(
)
解析
(1)电子在x轴方向上先做初速度为0的匀加速直线运动,越过y轴后,先做匀减速直线运动,速度减为0后沿相反方向做匀加速直线运动,再次越过y轴后,重复以上运动。在y轴方向上一直做匀速直线运动。
由牛顿第二定律得,粒子在x运动的加速度为:
(3分)
设电子由P点第一次到达y轴的时间为
,则由运动学公式得:
(3分)
(2分)
电子第一次经过y由的坐标为
(4分)
(2)根据运动的对称性得,电子在
轴方向运动的周期
(4分)
(3)根据运动的对称性得,电子运动的轨迹与
的各交点中,任意两个交点的距离为:
(
) (4分)
步骤不一样,酌情给分
本题考查带电粒子在电场中的偏转,在只受电场力作用下,带电粒子做类平抛运动,根据平抛运动规律分析两个方向的分运动列公式求解,根据运动的周期性可求得周期
举一反三
如图所示,a、b带等量异种电荷,M、 N是a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v
0
射出,开始一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的过程中( )
A.该粒子带负电
B.该粒子的动能先减小后增大
C.该粒子的电势能先增大后减小
D.该粒子运动到无穷远处,速率大小一定仍为v
0
题型:不详
难度:
|
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如图所示,竖直放置的一对平行金属板间的电势差为U
1
,水平放置的一对平行金属板间的电势差为U
2
. 一电子由静止开始经U
1
加速后,进入水平放置的金属板间,刚好从下板边缘射出.不计电子重力.下列说法正确的是( )
A.增大U
1
,电子一定打在金属板上
B.减少U
1
,电子一定打在金属板上
C.减少U
2
,电子一定能从水平金属板间射出
D.增大U
2
,电子一定能从水平金属板间射出
题型:不详
难度:
|
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如图所示,光滑绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B,C两点.一质量为m,电荷量为-q的空心小球从杆上A点从静止开始下落.设AB=BC=h,小球滑到B点时速度为
求:
(1)小球滑至C点的速度;
(2)A,C两点的电势差.
题型:不详
难度:
|
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(12分)如图所示,质量为m,电荷量为e的电子,从A点以速度v
0
垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中,从B点射出电场时的速度方向与电场线成120°角,电子重力不计。求:
(1)电子在电场中的加速度大小a及电子在B点的速度大小v
B
?
(2)A、B两点间的电势差U
AB
?
(3)电子从A运动到B的时间t
AB
?
题型:不详
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(14分)飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。
(1)当a、b间的电压为U
1
,在M、N间加上适当的电压U
2
,使离子到达探测器。求离
子到达探测器的全部飞行时间。
(2)为保证离子不打在极板上,试求U
2
与U
1
的关系。
题型:不详
难度:
|
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