两块竖直放置的平行金属板A、B,相距d=1.0m,两板间电压为U=2500V,O点与两板距离相等.在O点有一放射源,释放质量m=2.5×10-3kg、电荷量q=1.0×10-5C的带正电微粒.过O点以半

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

两块竖直放置的平行金属板A、B,相距d=1.0m,两板间电压为U=2500V,O点与两板距离相等.在O点有一放射源,释放质量m=2.5×10-3kg、电荷量q=1.0×10-5C的带正电微粒.过O点以半径R=0.25m作一圆,圆心O′在过O点右下方45°的直线上.P、M、S、N分布在圆周上,O′S与OO′垂直,∠OO′P=θ,∠MO′S=∠SO′N=α=30°. 不计电荷间的相互作用,取 g=10m/s2.求:
(1)初速度为零的微粒运动到平行板的动能;
(2)初速度υ0=2.0m/s,方向与x′ox成45°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xox′成45°角斜向右上方,经过一段时间通过P点的微粒初速度υ0与θ的关系;并确定在穿过圆周MSN段的微粒中,穿越时的最大动能和最小动能.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)带电微粒在电场中受重力和电场力FE=qE=2.5×10-2N
                              G=mg=2.5×10-2N
F=

FE2+G2
=2.5

2
×10-2N

因为FE=G,所以合力方向与水平方向成45°角斜右向下,
如图所示.                            
W=△Ek
Ek=F×

2
×
d
2
=2.5×10-2J

(2)带电微粒射出后,沿+y轴做匀减速运动,如图所示.
xx′:F=ma
最大位移为:s1=
υ0 2
2a
=

2
10
m

从O点沿+y方向离极板的距离为:s=
1
2

2
d=
5
10
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