一个质量为m带有电荷为-q的小物体,可在水平轨道OX上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿OX轴正方向如图所示,小物体以速
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一个质量为m带有电荷为-q的小物体,可在水平轨道OX上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿OX轴正方向如图所示,小物体以速
题型:崇明县模拟
难度:
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一个质量为m带有电荷为-q的小物体,可在水平轨道OX上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿OX轴正方向如图所示,小物体以速度V
0
从图示位置向左运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它停止前所通过的总路程S.
根据动能定理可得:
qEs-fs=0-m
v
0
2
2
上述解法正确吗?若你认为是正确的话,则解出其结果,若你认为不正确的话,则列式解出你认为正确的结果.
答案
不全面,要根据电场力与摩擦力大小来分情况讨论,
(1)当qE>f时,最终物体停在墙角处qE•x
0
-f•s=0-
1
2
m
v
20
s=
qE•
x
0
+
1
2
m
v
20
f
(2)讨论:qE<f
①在碰撞前停下,即f>qE+
m
v
20
2
x
0
时 qE•s-f•s=0-
1
2
m
v
20
s=
m
v
20
2(qE-f)
②在墙壁处停下,即f=qE+
m
v
20
2
x
0
时
s=x
0
③在与墙壁碰撞后向右停下,即qE+
m
v
20
2
x
0
>f>qE时
qE(2x
0
-s)-fs=0-
1
2
m
v
20
即s=
2qE
x
0
+
1
2
m
v
20
qE+f
.
答:它停止前所通过的总路程S可能为
qE•
x
0
+
1
2
m
v
20
f
、
m
v
20
2(qE-f)
、x
0
、
2qE
x
0
+
1
2
m
v
20
qE+f
.
举一反三
如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度V
0
沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60°,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,不计粒子的重力,求:
( l )粒子从P运动到Q所用的时间 t.
( 2 )电场强度 E 的大小.
( 3 )粒子到达Q点时的动能E
kQ
.
题型:不详
难度:
|
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伦琴射线管阳极与阴极间所加电压为3×10
4
V,巳知普朗克恒量为6.63×10
-34
J•s求:
(1)电子到达阳极时获得动能是多少?
(2)伦琴射线管所发出的x射线的最短波长是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线,但未标明方向.电场中有一个带电量为-q的微粒,仅受电场力的作用,从M点运动到N点,动能增加了△E
k
,则该电荷的运动轨迹不可能是虚线______(选“a”或“b”);若M点的电势为U,则N点电势为______.
题型:不详
难度:
|
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如图(甲)所示,A、B为两块距离很近的平行金属板,板中央有小孔O和O",一束电子以初动能E
0
=120eV,从小孔O不断地垂直于A板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板M、N关于OO"连线对称放置,在M、N之间形成一个匀强电场,金属板长L=2×10
-2
m,板间距离d=4×10
-3
m,偏转电场所加电压为u
2
=20V,现在A、B两板间加一个如图(乙)所示的变化电压u
1
,在t=0到t=2s的时间内,A板电势低于B板,则在u
1
随时间变化的第一个周期内:
(1)在哪段时间内射入A板的电子可从B板上的小孔O′射出?
(2)在哪段时间内射入A板的电子能从偏转电场右侧飞出?
(由于A、B两板距离很近,可认为电子穿过A、B板所用的时间极短,可不计.)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在y>0的空间中,存在沿y轴正方向的匀强电场E;在y<0的空间中,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小也为E,一电子(-e,m)在y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度v
0
开始运动,不计电子重力,求:
(1)电子第一次经过x轴的坐标值;
(2)请在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹;
(3)电子在y方向上分别运动的周期;
(4)电子运动的轨迹与x轴的各个交点中,任意两个相邻交点间的距离.
题型:不详
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|
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