分析 (1)當(dāng)A、B間加電壓UAB=103V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場,重力向下,電場力在豎直方向,速度水平,是直線運動,故電場力與重力的合力為零,做勻速直線運動;
(2)在0-T2,粒子加速上升,根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度;在T2−T時間勻減速上升,再次根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度;做出v-t圖象,得到豎直方向位移等于\fracome27km2的時間;水平分運動是勻速直線運動,根據(jù)x=v0t求解時間即可.
解答 解:(1)粒子做直線運動,合力為零或與速度共線,故電場力向上,合力為零,粒子帶負電荷,根據(jù)平衡條件,有:
mg=qUABlt63l1d
解得:
q=mgdUAB=5×10−8×10×0.021000C=10−11C
(2)在0-T2,粒子加速上升,加速度為:
a1=qU12ftqnfn−mgm=10−11×30000.02−5×10−8×105×10−8=20m/s2
末速度為:v=a1t1=20×0.01=0.2m/s
在T2−T時間勻減速上升,加速度為:
a2=qU2xvxu675+mgm=10−11×10000.02+5×10−8×105×10−8=20m/s2
末速度為:v′=a1t1-a2t2=20×0.01-20×0.01=0
故前0.02s內(nèi)的位移為:x=v2×T=0.002m=2mm
剛好到達極板,故初速度為:v0=LT=10cm0.02s=5m/s
答:(1)帶電粒子的電性為負,所帶電荷量為10-11C;
(2)若A、B間加如圖b的交變電壓,t=0時刻粒子進入電場,要使粒子恰能平行于金屬板方向飛出電場,其初速度為5m/s.
點評 本題考查重力與電場力大小的關(guān)系,何時做直線運動,何時做曲線運動,及如何處理類平拋運動方法.突出牛頓第二定律與運動學(xué)公式的重要性.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 35m | B. | 25m | C. | 15m | D. | 5m |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 由于G=0,則F1和F2均為零 | B. | G>F1>0,F(xiàn)2=0 | ||
C. | G不變,F(xiàn)1=F2=0 | D. | G=F1>0,F(xiàn)2=0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 處于失重狀態(tài) | B. | 處于超重狀態(tài) | ||
C. | 受到向后的摩擦力作用 | D. | 所受力的合力沿斜面向下 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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A. | h≥2.5R | B. | h≥2R | C. | h≥2.5R或h≤R | D. | 2R≤h≤2.5R或h≤R |
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