【題目】如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為 m,電量為 q 的正離子(初速不 計),經(jīng)加速電壓 u1 加速后,以垂直于電場方向射入兩平行板中央,受偏轉(zhuǎn)電壓 u2 作用后,離 開電場。已知平行板的長度為 L,兩板間距離為d.

求通過偏轉(zhuǎn)電場時的速度 v 的大小

若以進入偏轉(zhuǎn)電場時位置為坐標(biāo)原點,以平行極板方向為 x 軸正方向,偏轉(zhuǎn)電場方向為y 軸正方向,建立坐標(biāo)系,試推導(dǎo)離子在偏轉(zhuǎn)電場中的軌跡方程

【答案】1 2

【解析】

1)離子在加速電場中運動的過程中,只有電場力做功,根據(jù)動能定理得:

解得:

離子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,水平方向勻速直線運動,所以:

L=v0t

根據(jù)牛頓第二定律:

離子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,豎直方向初速度為零的勻加速直線運動:
所以:

則出離偏轉(zhuǎn)電場時的速度:

2)水平方向

x=v0t

豎直方向:

聯(lián)立解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們欲探究做功與物體動能變化的關(guān)系,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置。如圖為實驗中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的B、K兩點來探究滑塊所受合外力做功與滑塊動能變化的關(guān)系。已知打點計時器的打點周期為T,重力加速度為g。在本實驗中需要測量的物理量有:砂和砂桶的質(zhì)量m1、滑塊的質(zhì)量m2A、C間的距離s1,J、L間的距離s2,B、K間的距離s。本實驗探究結(jié)果的表達式為________________。(用測量物理量相應(yīng)的字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用打點計時器、已知質(zhì)量為m的滑塊、可調(diào)節(jié)高度的斜面、直尺等儀器進行探究動能定理的實驗,如圖所示,他首先將打點計時器固定在斜面的上端,并將滑塊與紙帶相連,讓紙帶穿過打點計時器,接通低壓交流電源(已知其頻率為f)后釋放滑塊,打點計時器在紙帶上打下一系列記數(shù)點.

回答下列問題:(用已知字母表示)

1)寫出影響滑塊動能變化的主要因素_________________。

2)該實驗探究中為了求合力,應(yīng)先求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù).該同學(xué)通過多次調(diào)節(jié)斜面的高度,得到一條打點間距均勻的紙帶,如圖甲所示,此時相對應(yīng)的斜面長為L、斜面高為h.由此可求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ________。

3)保持斜面長度不變,升高斜面高度到H(Hh),該同學(xué)在實驗中得到一條打點清晰的紙帶,如圖乙所示,用直尺測出x1x2x3,對A、B兩點研究:此時滑塊在AB兩點的速度大小為:vA________,vB________

4)如果該同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時各物理量的單位分別是:L、Hx1、x2、x3單位為cm,質(zhì)量m單位是kg,頻率f單位為Hz,重力加速度g單位為m/s2,對AB段進行研究,在實驗允許的誤差范圍內(nèi),該同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計算合力對滑塊所做的功為W,滑塊動能的改變量為ΔEk,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大,其原因是________。寫出該同學(xué)計算出的數(shù)值WΔEk之間正確關(guān)系的表達式________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的電容大小因素,如圖所示,平行板電容器的 極板 A 與一靜電計相接,極板 B 接地,若極板 B 稍向上移動一點,由觀察到的靜電計的指針變 , 結(jié) , 據(jù) ( )

A.極板上的電量幾乎不變,靜電計指針張角變小

B.極板上的電量幾乎不變,靜電計指針張角變大

C.兩極板間的電壓不變,靜電計指針張角變大

D.兩極板間的電壓不變,靜電計指針張角變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)按如圖1所示連接電路,利用電流傳感器研究電容器的放電過程。先使開關(guān)S1,電容器充電完畢后將開關(guān)擲向2,可視為理想電流表的電流傳感器將電流信息傳入計算機,屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線,如圖2所示。定值電阻R已知,且從圖中可讀出最大放電電流I0,以及圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S,但電源電動勢、內(nèi)電阻、電容器的電容均未知,根據(jù)題目所給的信息,下列物理量不能求出的是(

A.電容器放出的總電荷量B.電阻R兩端的最大電壓

C.電容器的電容D.電源的內(nèi)電阻

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】恒定電流電路內(nèi)各處電荷的分布是穩(wěn)定的,任何位置的電荷都不可能越來越多或越來越少,此時導(dǎo)內(nèi)的電場的分布和靜電場的性質(zhì)是一樣的,電路內(nèi)的電荷、電場的分布都不隨時間改變,電流恒定.

1a. 寫出圖中經(jīng)△t時間通過0、1、23的電量、、、滿足的關(guān)系,并推導(dǎo)并聯(lián)電路中干路電流和各支路電流、之間的關(guān)系;

b. 研究將一定量電荷△q通過如圖不同支路時電場力做功、的關(guān)系并說明理由;由此進一步推導(dǎo)并聯(lián)電路中各支路兩端電壓U1U2、U3之間的關(guān)系;

c. 推導(dǎo)圖中并聯(lián)電路等效電阻R和各支路電阻R1、R2、R3的關(guān)系.

2)定義電流密度j的大小為通過導(dǎo)體橫截面電流強度I與導(dǎo)體橫截面S的比值,設(shè)導(dǎo)體的電阻率為,導(dǎo)體內(nèi)的電場強度為E,請推導(dǎo)電流密度j的大小和電場強度E的大小之間滿足的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在x軸上的上方有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,電場強度為E,在x軸下方的等腰直角三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,其中C、Dx軸上,它們到原點O的距離均為a.現(xiàn)將質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上的P點由靜止釋放,設(shè)P點到O點的距離為h,不計重力作用與空氣阻力的影響.下列說法正確的是(  )

A. h,則粒子垂直于CM射出磁場

B. h,則粒子平行于x軸射出磁場

C. h,則粒子垂直于CM射出磁場

D. h,則粒子平行于x軸射出磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第一象限內(nèi)有一條通過坐標(biāo)原點的虛線,虛線與y軸正方向夾 角為30°,在虛線與x軸正方向之間存在著平行于虛線向下的勻強電場。在第四象限內(nèi)存在一個長方形 的勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁感應(yīng)強度為B,方向垂直坐標(biāo)平面向外。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子從虛線上某點以一定的初速度垂直電場方向射入電場,經(jīng)過電場偏轉(zhuǎn)后,該粒子恰從x軸上的P點以速度v射入勻強磁場區(qū)域,速度c的方向與x軸正方向夾角為60°,帶電粒子在磁場中做勻速圓周 運動,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,粒子射出磁場時速度方向沿x軸負(fù)方向,隨后粒子做勻速直線運動并垂直經(jīng)過一y 軸上的Q點。已知OP=L,不計帶電粒子重力。求:

1)勻強電場的電場強度E的大。

2)帶電粒子在電場和磁場中運動時間之和;

3)矩形磁場區(qū)域的最小面積和Q點的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距L=0.5 m,左端接有電阻R=3 Ω,豎直向下的磁場磁感應(yīng)強度大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示.開始導(dǎo)體棒CD靜止在導(dǎo)軌上的x=0處,現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力,使導(dǎo)體棒1 m/s2的加速度沿x軸勻加速運動,已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為2 kg,電阻為2 Ω,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計,求:

(1)拉力隨時間變化的關(guān)系式;

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒運動到x=4.5 m處時撤掉拉力,此時導(dǎo)體棒兩端的電壓,此后電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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同步練習(xí)冊答案