练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h的a处有一微粒源，盒内微粒以V0的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m，电荷量为q的带正电微粒，粒子最终落在金属板b上．求：（要考虑微粒的重力，阻力不计）
    （1）微粒源所在处a点的电势？
    （2）带电微粒打在金属板上时的动能？
    （3）从微粒源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）？若使带电微粒打在金属板上的范围增大，可以通过改变哪些物理量来实现？（至少答两种）
    分析：（1）匀强电场方向竖直向下，a点的电势高于b点的电势，由U=Ed公式求出a的电势．
    （2）微粒在运动过程中，重力和电场力都做正功，根据动能定理求出带电微粒打在金属板上时的动能．
    （3）粒子源射出的微粒打在金属板上的范围以微粒水平抛出为落点边界，根据类平抛运动的研究方法求出所围成的区域的半径，再求出其面积，根据此式分析增大面积的方法．
    解答：解（1）题中匀强电场竖直向下，a点电势高于b，而b板接地，因此 微粒源所在处a点的电势为   φa=Eh．
    （2）微粒在运动过程中，重力和电场力做功，对微粒由动能定理得
       mgh+qEh=Ek-
    1
    2
    m
    v
    2
    0

    解得，带电粒子打在金属板上时的动能为Ek=mgh+qEh+
    1
    2
    m
    v
    2
    0

    （3）粒子源射出的微粒打在金属板上的范围以微粒水平抛出为落点边界，由类平抛运动知识可得：
       x=v0t  
       h=
    1
    2
    at2                
    又a=
    mg+qE
    m

    微粒源射出的粒子打在金属板上形成的圆形面积为S=πx2
    联立解得  S=
    2πhm
    v
    2
    0
    mg+qE

    由上式可知，要增大S，可以通过增大h，或增大v0，增大m或减小E减小q来实现．
    答：（1）微粒源所在处a点的电势为Eh．
    （2）带电微粒打在金属板上时的动能为mgh+qEh+
    1
    2
    m
    v
    2
    0
    o
    （3）从微粒源射出的粒子打在金属板上的范围为
    2πhm
    v
    2
    0
    mg+qE
    ．若使带电微粒打在金属板上的范围增大，可以通过增大h，或增大v0，增大m或减小E减小q来实现．
    点评：本题是动能定理和类平抛运动的综合应用．对于类平抛运动采用运动的分解方法进行研究．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?长沙县模拟）如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为m=2.0×10-15kg，电荷量为q=+10-12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上．若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字）dysz
    （1）粒子源所在处a点的电势；
    （2）带电粒子打在金属板上时的动能；
    （3）从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10-15kg，电荷量为q=+10-12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上．若不计粒子重力，求：（结果保留两位有效数字）
    （1）粒子源所在处a点的电势；
    （2）带电粒子打在金属板上时的动能；
    （3）从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?海南模拟）如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h=0.80m的C处有一粒子源，可在纸面内向水平线以下的各个方向均匀放出带电粒子，带电粒子的初速度v0=2.0×102m/s，质量为m=2.0×10-15kg，电荷量为q=+10-12C，粒子最终落在金属板上．若不计粒子重力，求：
    （1）粒子源所在处C点的电势；
    （2）带电粒子打在金属板上时的动能；
    （3）若只将电场换为匀强磁场，磁场分布在半径为h，圆心在C点的圆形区域内，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B=0.5T，从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围．（结果保留两位有效数字，
    		3
    =1.73    ）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013-2014学年福建省漳州市高三12月第四次月考物理试卷（解析版） 题型：计算题

    如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E＝1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h＝0.80 m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0＝2.0×102m/s初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m＝2.0×10－15kg、电荷量为q＝＋10－12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)

    (1)粒子源所在处a点的电势；

    (2)带电粒子打在金属板上时的动能；

    (3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案