如图所示,A、B为真空中相距为d的一对平行金属板,两板间的电压为U,一带电粒子从A板的小孔进入电场,粒子的初速度可视为零,经电场加速后从B板小孔射出.已知带电粒子的质量

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,A、B为真空中相距为d的一对平行金属板,两板间的电压为U,一带电粒子从A板的小孔进入电场,粒子的初速度可视为零,经电场加速后从B板小孔射出.已知带电粒子的质量为m,所带电荷量为q.带电粒子所受重力不计.求:
(1)带电粒子从B板射出时的速度大小;
(2)带电粒子在电场中运动的时间.
魔方格

◎ 答案


(1)设带电粒子从B板射出时的速度为v,根据动能定理:
则有:
1
2
 mv2=qU

解得,v=

2qU
m

(2)以带电粒子为研究对象,设带电粒子在电场中运动的时间为t,根据运动学公式
设带电粒子在电场中的加速度为a,
由牛顿第二定律,F=ma
又E=
U
d

且F=qE
 解得:a=
qU
dm

由位移公式,d=
1
2
at2

解得:t=

2d
a
=d

2m
qU
  
答:(1)带电粒子从B板射出时的速度大小v=

2qU
m

(2)带电粒子在电场中运动的时间d

2m
qU

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,A、B为真空中相距为d的一对平行金属板,两板间的电压为U,一带电粒子从A板的小孔进入电场,粒子的初速度可视为零,经电场加速后从B板小孔射出.已知带电粒子的质量…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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