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如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:
(1)电子通过B点时的速度大小;
(2)右侧平行金属板的长度;
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能.
【答案】分析:(1)质子在加速电场中,电场力做正功eU,由动能定理求解质子射出加速电场的速度.
(2)质子进入偏转电场后做类平抛运动,沿水平方向做匀速直线运动,位移大小等于板长L;竖直方向做匀加速直线运动,位移大小等于板间距离的一半,由牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求解板长L.
(3)在偏转电场中,电场力对质子做为eU,根据动能定理,对全过程研究,求解质子穿出电场时的速度.
解答:解:(1)在加速过程根据动能定理得:
eU=
解得到质子射出加速电场的速度v=
(2)粒子在竖直方向:y=,a= 
在水平方向:x=L=vt
联立上式得到
代入数据得L=
(2)从刚开始到射出电场的过程中运用动能定理得:
  =e(U+)
答:(1)电子通过B点时的速度大小为;
(2)右侧平行金属板的长度为;
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能为e(U+);
点评:本题是复合场问题,关键是分析质子的分析情况和运动情况.在偏转电场中质子做类平抛运动,采用运动的分解方法研究.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:
(1)电子通过B点时的速度大小;
(2)右侧平行金属板的长度;
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电量为e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:
(1)电子通过B点时的速度大小;
(2)右侧平行金属板的长度;
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能和速度方向.

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年辽宁省开原高中高一下学期期中考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

(12分)如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:

(1)电子通过B点时的速度大小;
(2)右侧平行金属板的长度;
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。

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科目:高中物理 来源:2014届浙江省高二上学期期中考试理科物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:

(1)电子通过B点时的速度大小;

(2)右侧平行金属板的长度;

(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。

 

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(1)电子通过B点时的速度大小;

(2)右侧平行金属板的长度;

(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。

 

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