零零教育信息网 首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 带电粒子在电场中运动的综合应用 > 正文 返回 打印

如图所示,相距为d的两块金属板M、N与电源相连接,电键闭合后,M、N间有匀强电场,一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场,恰好打在N板中央,求:(1)保持电键闭

网友投稿  2022-12-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,相距为d的两块金属板M、N与电源相连接,电键闭合后,M、N间有匀强电场,一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场,恰好打在N板中央,求:
(1)保持电键闭合状态,为使粒子刚好能飞出电场,N板向下移动多少?
(2)将电键打开,仍欲使粒子刚好飞出电场,N板向下移动多少?
魔方格

◎ 答案

(1)由于一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,且恰好打在N板中央,设极板间的电压为U、极板间的宽度为d、极板的长度为L,粒子的初速度为v0
所以水平方向:
L
2
=v0t ①
竖直方向:d=
1
2
at2=
1
2
qU
dm
t2  ②
由②解得:d2=
qU
2m
t2
为使粒子刚好能飞出电场,则水平方向:L=v0t2
由①④两式解得:t2=2t  ⑤
此过程保持电键闭合状态,即上面公式中电压U不变,由③⑤两式可知当时间由t变为2t时,d变为2d,即极板宽度变为原来的两倍,N板向下移动d.
(2)将电键打开,上下移动极板时极板的带电量不变,极板间的场强不变,所以②式变为:d=
1
2
at2=
1
2
qE
m
t2
仍欲使粒子刚好飞出电场,运动时间由t变为2t,竖直方向的分位移变为4d,所以下极板要向下移动3d距离.
答:(1)保持电键闭合状态,为使粒子刚好能飞出电场,N板向下移动d;
(2)将电键打开,仍欲使粒子刚好飞出电场,N板向下移动3d.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,相距为d的两块金属板M、N与电源相连接,电键闭合后,M、N间有匀强电场,一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场,恰好打在N板中央,求:(1)保持电键闭…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



http://www.00-edu.com/html/202212/409271.html十二生肖
十二星座