(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、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?
(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U2则 ②
③
④
解①②③④得
代入数据得U2=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U3,则 ⑤ ⑥ ⑦
解①⑤⑥⑦得U3=8V 所以能打出去
(5分)
考点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.
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.
科目:高中物理 来源: 题型:
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科目:高中物理 来源: 题型:
A、a点的电势高于b点的电势 | B、a点的电场强度大于b点的电场强度 | C、质点从a点运动到b点的过程中电势能增加 | D、质点可能处在-Q形成的点电荷电场中,且-Q在b点的正上方 |
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年浙江省高考物理总复习章节精练精析(第6章)(解析版) 题型:选择题
(2011年宁波模拟)如图所示,a、b是竖直方向上同一电场线上的两点,一带负电的质点在a点由静止释放,到达b点时速度最大,则( )
A.a点电势高于b点电势
B.a点的场强大于b点的场强
C.质点从a点运动到b点的过程中电势能增加
D.质点在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力
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