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(16分)两块竖直放置的平行金属板、,相距,两板间电压为,点与两板距离相等。在点有放射源,释放质量、电荷量的带正电微粒。过点以半径作一圆,圆心在过点右下方的直线上。、、、分布在圆周上,与垂直,,。 不计微粒电荷间的相互作用,取 。求:

(1)初速度为零的微粒运动到平行板的动能;

(2)初速度,方向与成角斜向左上方的微粒打到平行板的时间;

(3)初速度大小不等,方向均与成角斜向右上方,经过一段时间通过点的微粒初速度与的关系;并确定在穿过圆周段的微粒中,穿越时的最大动能和最小动能。

 (16分)(1)带电微粒在电场中受重力和电场力

     ………………………(1分)

    …………………………(1分)

则  ……………(1分)

因为,所以合力方向与水平方向成45°角斜右向下,如图所示。                             ………………………………………………(1分)

 ……………(1分)

(2)带电微粒射出后,沿轴做匀减速运动,如图所示。

 

最大位移为:

    ……………………(1分)

从O点沿方向离极板的距离为:       ……………………(1分)

因为,所以微粒运动一段后,没有打到左极板又回头运动,最后打到右极板。                         ………………………………………………………(1分)

               ………………………………………………(1分)

           ……………………………………………(1分)

      ……………………………………………(1分)

⑶                                

                                    

由以上三式得  ……………………(2分)

由上式结论得粒子从O点出发时的动能为

 

则经过P点时的动能为:

        ……(1分)

可以看出,当从变化到,微粒穿越圆周时的动能逐渐增大,因此穿过M点的微粒动能最小,穿过N点的微粒动能最大。    

最小动能为:

                        ……(1分)

最大动能为:

                          ……(1分)

本题有其它解法,正确的可对照评分标准给分。

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科目:高中物理 来源: 题型:

)如图13所示,两块平行金属板A、B水平放置,板间距离为d,两金属板分别与电源的正、负极相连接。在距离B板d/2处的O点有一个质量为m的带电液滴恰好保持静止状态,液滴所带电荷为q。

   (1)求电源的电动势。

   (2)若保持两金属板与电源的连接,将A极板向上移动使两极板间的距离增

大到2d,液滴将会向哪个极板运动?A板上移后,液滴从O点由静止开始释

放,经过多长时间能到达极板上?

   (3)若将两板竖直放置,保持电源电动势及两板间的距离d不变,将该液滴仍

从两金属板间的中点位置由静止释放,设金属板足够长。求该液滴运动到达金

属板上的速度大小。

 

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