如图甲所示,M、N 为一对竖直放置的平行金属板,中心各有一小孔 P 和 Q,PQ 连线 垂直金属板,现有质量 m=2.0×10-27 kg,电荷量 q=1.6×10-19C 带正电的粒子连续不断地从 小孔 P 飘入 M、N 板之间,带电粒子在小孔 P 处的初速可忽略。在 M、N 间加有如图乙所 示的交变电压,且 t=0 时 M 板电势高于 N 板电势。带电粒子在 M、N 间运动过程中,粒子 所受重力以及粒子之间的相互作用力均可忽略不计。
28.如果两平行金属板间距离 d=5.0cm, 求:
①带电粒子从小孔 Q 中射出时的最大速度值;
② 在 t=0.125×10 s 时飘入小孔 P 的带电粒子到达小孔 Q 时的动能;
29.如果在 时间内(n=0,1,2,„„),由小孔 P 飘入的带 电粒子都能从小孔 Q 中射出,则两板间距离 d 应满足怎样的条件。
8.如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB,为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧.一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是
16.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用、
分别表示拉力F1、F2所做的功,
、
分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
8.竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场,恰好从极板B边缘射出电场,如图所示,不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是( )
(1)①②5.0×10-20J
(1)带电粒子在电场中运动的加速度
①带电粒子经过半个周期加速运动,前进的距离 即从t=0时刻飘入P孔的粒子经过0.5T时间刚好运动到Q孔,并从Q孔射出。此时的速度即最大速度。
②在t=0.125×10-5s时刻飘入P孔的带电粒子,在时间内,加速向右运动位移
粒子做减速运动的位移
设带电粒子到达小孔Q的动能为EkQ,由动能定理
解得EkQ=5.0×10-20J
(1)进入到金属板之间的带电粒子的加速度根据牛顿第二定律和
结合求解.再由Vm=at即可求出最大速度。
此题很难,每个点都容易出错。
(2)d<2.5cm
(2)如果只在[n~(n+0.25)]×10-5s内,
即在每个周期的时间内从小孔P飘入的粒子均能从Q孔射出,
只要每个周期内时刻从小孔P飘入的带电粒子能从Q孔射出,
则在每个周期内之前飘入小孔P的粒子就一定能从Q孔射出。
每个周期内时刻飘入的带电粒子,
在时间内向右加速运动,
在时间内向右减速到零,此后则返回向左运动。
所以,
在每个周期内时刻飘入的带电粒子,
在时刻向右运动到最远点,
并可从小孔Q中射出,
则两板间距离d应满足的条件是时间内的位移s>
解得 s =2.5cm 即两板间距离d应满足的条件是d<2.5cm
(2)通过分析每个周期内带电粒子的运动情况,确定只有在每个周期的0~
时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出时应满足的条件,根据牛顿第二定律和运动学公式求解各物理量之间应满足的关系.
此题很难,每个点都容易出错。