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带电粒子在电场中运动的综合应用
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如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两极板间电压为U,相距为d,两极板间形成匀强电场.有一带电粒子,质量为m(重力不计)、所带电荷量为+q,从两极板下端连线的中点P以竖
网友投稿 2022-12-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两极板间电压为U,相距为d,两极板间形成匀强电场.有一带电粒子,质量为m(重力不计)、所带电荷量为+q,从两极板下端连线的中点P以竖直速度v
0
射入匀强电场中,带电粒子落在A极板的M点上.
(1)若将A极板向左侧水平移动d/2,此带电粒子仍从P点以速度v
0
竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上,则两极板间电压应增大还是减小?电压应变为原来的几倍?
(2)若将A极板向左侧水平移动d/2并保持两极板间电压为U,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上,则应以多大的速度v'射入匀强电场?
◎ 答案
(1)小球水平方向做匀加速运动,竖直方向做匀速直线运动,则有
水平方向有:
d
2
=
1
2
a
1
t
2
①
式中
a
1
=
F
m
=
qE
m
=
qU
md
②
将A极板向左侧水平移动
d
2
,此带电粒子仍从P点以速度v
0
竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上,两次运动的时间相等,水平位移变成d,由①得:
a
2
=2a
1
由②式推得两板间电压关系为U
2
=3U
1
,电压应变为原来的3倍.
(2)电压不变,由②则得加速度关系:
a
3
=
2
3
a
1
设带电粒子在竖直方向的位移为L,则:
d=
1
2
a
3
(
L
v′
)
2
d
2
=
1
2
a
1
(
L
v
0
)
2
可解得:
v′=
3
v
0
3
答:(1)两板间电压应增大,电压应变为原来的3倍.
(2)此带电粒子应以的速度
v′=
3
v
0
3
从P点竖直射入匀强电场.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两极板间电压为U,相距为d,两极板间形成匀强电场.有一带电粒子,质量为m(重力不计)、所带电荷量为+q,从两极板下端连线的中点P以竖…”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/202212/409272.html
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