【題目】如圖所示,真空中有平行正對金屬板AB,它們分別接在輸出電壓恒為U=9.0V的電源兩端,金屬板長L=40cm、兩金屬板間的距離d=3.2cm,A、B兩板間的電場可以視為勻強(qiáng)電場,F(xiàn)使一電子從兩金屬板左側(cè)中間以v0=2.0×107m/s的速度垂直于電場方向進(jìn)入電場,然后從兩金屬板右側(cè)射出。已知電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C,兩極板電場的邊緣效應(yīng)及電子所受的重力均可忽略不計(jì)。求:

(1)電子在電場中運(yùn)動時加速度a的大。

(2)電子射出電場時在沿電場線方向上的側(cè)移量y;

(3)從電子進(jìn)入電場到離開電場的過程中,其動量增加量.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)根據(jù)牛頓第二定律和勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式求解電子在電場中運(yùn)動的加速度a的大;(2)電子在電場中做類平拋運(yùn)動,由,求出時間,由求出沿電場線方向的側(cè)移;(3)電子從進(jìn)入電場到離開電場根據(jù)動量定理求動量增量;

(1)設(shè)金屬板A、B間的電場強(qiáng)度為E,則

根據(jù)牛頓第二定律有:Ee=ma

聯(lián)立得:

代入數(shù)據(jù)得:

(2)電子以速度v0進(jìn)入金屬板AB間,在垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.

電子在電場中運(yùn)動的時間為

電子射出電場時在沿電場線方向的側(cè)移量

聯(lián)立得

代入數(shù)據(jù)可得

(3)設(shè)電子從進(jìn)入電場到離開電場時間t內(nèi),其動量的改變量的大小為△p

根據(jù)動量定理有:

解得

練習(xí)冊系列答案
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【題目】新春佳節(jié),許多餐廳生意火爆,常常人滿為患,為能服務(wù)更多的顧客,服務(wù)員需要用最短的時間將菜肴送至顧客處設(shè)菜品送到顧客處速度恰好為零。某次服務(wù)員用單手托托盤方式如圖12m遠(yuǎn)處的顧客上菜,要求全程托盤水平。若托盤和碗之間的動摩擦因數(shù)為,托盤與手間的動摩擦因數(shù)為,服務(wù)員上菜時的最大速度為。假設(shè)服務(wù)員加速、減速過程中做勻變速直線運(yùn)動,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度g求:

(1)服務(wù)員運(yùn)動的最大加速度;

(2)服務(wù)員上菜所用的最短時間.

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【題目】物理?xiàng)罾蠋熢谥v向心力大小時,他用如圖所示的裝置和我們一起探究向心力大小與哪些因素有關(guān)。

①該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是____________

A.放大法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.類比法

②通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果有___________

A.在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比

B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度成反比

C.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成正比

D.在質(zhì)量和線速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成正比

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【題目】自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分,且半徑RB=4RA、RC=8RA,正常騎行時三輪邊緣的向心加速度之比aAaBaC等于(  )

A. 118B. 414C. 124D. 4132

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【題目】一水平放置的平行板電容器,兩極板間距為d,極板分別與理想電源兩極相連(極板間電場可視為勻強(qiáng)電場)。上極板中心有一小孔(小孔對電場的影響可忽略不計(jì)).一質(zhì)量為m電荷量為+q的小球從小孔正上方處由靜止開始下落(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g),經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器,到達(dá)下極板處速度恰好為零并返回(未與下極板接觸).求:

(1)小球到達(dá)小孔處的速度;

(2)極板間電場強(qiáng)度大;

(3)若將下極板向上平移d/4,則同樣下落的小球?qū)⒃诰嗌蠘O板多遠(yuǎn)處返回.

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【題目】一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段時間內(nèi)的速度隨時間變化情況如圖中左圖所示。則拉力的功率隨時間變化的圖像是圖中的(g10m/s2):

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是 (  )

A. 小球受重力、繩的拉力和向心力作用

B. 小球只受重力和繩的拉力作用

C. θ越大,小球運(yùn)動的速度越大

D. θ越大,小球運(yùn)動的周期越大

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【題目】石墨烯是目前世界上已知的強(qiáng)度最高的材料,它的發(fā)現(xiàn)使太空電梯制造成為可能,人類將有望通過太空電梯進(jìn)入太空。設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面并延伸到太空的輕質(zhì)電梯,電梯頂端可超過地球同步衛(wèi)星A的高度延伸到太空深處,如圖所示,假設(shè)某物體B乘坐太空電梯到達(dá)了圖示位置并停在此處,與同高度運(yùn)行的衛(wèi)星C、同步衛(wèi)星A相比較( 。

A. B 的角速度大于 C 的角速度

B. B 的線速度小于 C 的線速度

C. B 的線速度大于 A 的線速度

D. B 的加速度大于 A 的加速度

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A. 電場強(qiáng)度的大小為V/m

B. 電場強(qiáng)度的大小為100V/m

C. 一個電子在O點(diǎn)由靜止釋放后會沿直線OB運(yùn)動

D. 一個電子由B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn),電場力做正功

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