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20.如圖所示,一個質量為m、電荷量為q的正電粒子,從靜止進入一個電壓為U1的加速電場后,又垂直進入一個電壓為U2的偏轉電場,偏轉電場的兩極板間距離為d,極板長為L.求:
(1)正粒子射入偏轉電場時的速度;
(2)正粒子在偏轉電場時的加速度;  
(3)粒子飛出偏轉電場時的側移距離;
(4)粒子飛出偏轉電場時的偏轉角的正切值.

分析 (1)帶電粒子在加速電場中電場力做正功,由動能定理可解速度出加速電場時的速度υ.
(2)根據(jù)牛頓運動定律求解加速度;
(3)帶電粒子在偏轉電場中做類平拋運動,利用運動的合成與分解的觀點解決偏轉量y.

解答 解:(1)在加速電場運動過程中,由動能定理:qU1=12mv2
得v=2qU1m
(2)帶電粒子在偏轉電場中的加速度:a=qEm
E=U25zw4rng
所以:a=qU2md
(3)帶電粒子在偏轉電場的運動時間:t=Lv
帶電粒子離開電場時的偏轉量:y=12at2=12qU2mdL2v2=U2L24dU1
(4)粒子射出電場時,沿電場線方向的分速度:vy=at=qU2mdLv
粒子飛出偏轉電場時的偏轉角的正切值:tanθ=vyv=qU2Lmdv2=U2L2dU1
答:(1)正粒子射入偏轉電場時的速度是2qU1m
(2)正粒子在偏轉電場時的加速度是 qU2md;
(3)粒子飛出偏轉電場時的側移距離是U2L24dU1;
(4)粒子飛出偏轉電場時的偏轉角的正切值是U2L2dU1

點評 該題考查帶電粒子在電場中的加速與粒子在電場中的偏轉,對單個粒子的加速運用動能定理很簡便,利用運動的合成與分解的觀點解決類平拋問題.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示為某同學測物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置,在斜面BC的底端垂直放一光電計時器,將物塊放置在斜面的頂端,在物塊上固定擋光片,已知擋光片的寬度為d,讓物塊在斜面頂端由靜止釋放,記錄擋光片通過光電計時器的時間為△t.
(1)要測出物塊與斜面間的動摩擦因數(shù),還需要測量的物理量有斜面的傾角θ和釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x(寫出物理量及符號).
(2)根據(jù)所測得的物理量算出動摩擦因數(shù)的表達式μ=tanθ-\frac{5og6z4z^{2}}{2gx△{t}^{2}cosθ}
(3)為了減小測量誤差,多次改變光電門的位置,測出改變位置后光電門到斜面頂端的距離x,讓物塊仍然從斜面的頂端由靜止滑下,記錄每次物塊通過光電門時,光電計時器記錄的時間△t,根據(jù)每次測得的x,△t作出x-\frac{1}{△{t}^{2}}圖象,求得圖象的斜率為k,由此算的物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=\frac{2kgsinθ-y0olsk4^{2}}{2kgcosθ}

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11.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實驗裝置如圖1,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點.
(1)圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=0.496m/s2  (保留三位有效數(shù)字).

(2)回答下列兩個問題:
①為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應測量的有CD(填入所選物理量前的字母)
A、木板的長度l                     B、木板的質量m1
C、滑塊的質量m2                 D、托盤和砝碼的總質量m3       E、滑塊運動的時間t
②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是天平
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=\frac{{m}_{3}g-({m}_{2}+{m}_{3})a}{{m}_{2}g} (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù)偏大(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個論據(jù):沒有考慮打點計時器給紙帶的阻力、細線和滑輪間、以及空氣等阻力.

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A.開始時拉力F最大為GB.拉力F先增大后減小
C.a、b間壓力由0逐漸增大D.a、b間的壓力開始最大為2G

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15.滑雪運動是目前人們比較喜歡而又時尚的冬季運動之一,某次一滑雪人從斜坡頂端由靜止開始勻加速下滑,下滑的加速度為2m/s2,若滑到斜坡底端時的速度為16m/s.
求(1)斜坡長是多少?
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C.在開始連續(xù)的三個2s末的速度大小為1:2:3
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9.關于重力加速度,下列說法正確的是(  )
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B.在地面上不同的地方,g的大小不同
C.重力加速度g是矢量,方向豎直向下
D.在地球上的同一地方,離地面高度越大,重力加速度越大

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10.如圖所示,在水平向右的勻強電場中,一長為L的細線拴一質量為m帶電量為+q的小球,小球不運動時停在B處,B處細線與豎直方向成37°,當?shù)刂亓铀俣葹間,空氣阻力不計.現(xiàn)將小球拉到最低位置A點由靜止釋放(Sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
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