分析 (1)將電荷的運(yùn)動分解為水平方向和豎直方向,在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上,結(jié)合受力,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出最大位移的大小,從而得出d滿足的條件.
(2)根據(jù)豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出末時刻豎直方向的分速度,結(jié)合平行四邊形定則求出射出時的動能.
解答 解:(1)0~L2v0內(nèi),電荷所受的電場力方向豎直向上,根據(jù)牛頓第二定律得,a1=qE0−mgm=g
則粒子向上運(yùn)動的位移y1=12a1t2=12g×L24v20=gL28v20
粒子的速度vy=a1t=gL2v0
L2v0~Lv0內(nèi),電荷所受的電場力方向豎直向下,根據(jù)牛頓第二定律得,a2=qE0+mgm=3g
向上速度減為零的時間t′=vya2=L6v0<L2v0,知在豎直方向上粒子向上做勻減速運(yùn)動到零后再向下做勻加速運(yùn)動,
向上勻減速運(yùn)動的位移y2=v2y2a2=g2L24v206g=gL224v20
可知7rx6uny2≥y1+y2=gL26v20
則d≥gL23v20
(2)粒子射出復(fù)合場時,豎直方向的分速度v′y=vy−a2L2v0=−gLv0,負(fù)號表示方向
則射出時的動能Ek=12m(v20+v′2y)=12m(v20+g2L2v20)=qE04g(v20+g2L2v20)
答:(1)兩板間距d應(yīng)滿足的條件d≥gL23v20
(2)0時刻射入的粒子射出板間時的動能qE04g(v20+g2L2v20)
點(diǎn)評 本題考查電荷在復(fù)合場中的運(yùn)動,知道前一段時間和后一段時間內(nèi)豎直方向的加速度不同,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 4N/C | B. | 4√33N/C | C. | 2N/C | D. | 2√33N/C |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 大小為4N,方向平行于斜面向上 | B. | 大小為5 N,方向平行于斜面向上 | ||
C. | 大小為5 N,方向豎直向上 | D. | 大小為5N,方向垂直于斜面向上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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