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带电粒子在复合场中的运动
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(10分)如图所示,A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板,两板间的电压为U1=100V,C、D是水平放置的平行金属板,板间距离为d=0.2m,板的长度为L=1m,P是C板的中点,A、
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 互联网
◎ 题目
(10分)如图所示,A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板,两板间的电压为U
1
=100V,C、D是水平放置的平行金属板,板间距离为d=0.2m,板的长度为L=1m,P是C板的中点,A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等,将一个负离子从板的小孔处由静止释放,求:
(1)为了使负离子能打在P点,C、D两板间的电压应为多少?哪板电势高?
(2)如果C、D两板间所加的电压为2V,则负离子能打在板上吗?若不能打在板上,它离开电场时发生的侧位移多少?
◎ 答案
(1)32V,C板电势高。(2)负离子能打出去,不能打在板上,侧位移
。
◎ 解析
试题分析:(1)电子在加速电场中,电场力做正功
,根据动能定理求解
;
(2)由题:电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能打在C板的正中点P,得知:
,根据牛顿第二定律求出加速度,再位移公式求出时间.根据负离子的受力方向确定极板电势的高低;
(3)由题
,则由
求解.
(1)在AB间加速
①
进入CD偏转,设CD电压为U
2
则
②
③
④
解①②③④得
代入数据得U
2
=32V 带负电的离子向上偏转,C板电势高。 (5分)
(2)设打到板上临界电压为U
3
,则
⑤
⑥
⑦
解①⑤⑥⑦得U
3
=8V 所以能打出去
(5分)
点评:本题是分析和处理带电粒子在组合场中运动的问题,关键是分析运动情况和选择解题规律,分方向研究曲线运动.
◎ 知识点
专家分析,试题“(10分)如图所示,A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板,两板间的电压为U1=100V,C、D是水平放置的平行金属板,板间距离为d=0.2m,板的长度为L=1m,P是C板的中点,A、…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 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/202304/444327.html
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