[题目]如图所示.离子发生器发射一束质量为m.电荷量为+q的离子.从静止经PQ两板间的加速电压加速后.以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域.abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界.已知ab长为L.匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.(1)求加速电压U0,(2)若离子恰从c点飞离电场.求a.c两点间的电势差Uac,(3)若离子从abcd边界上某点飞出题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，离子发生器发射一束质量为m、电荷量为＋q的离子，从静止经PQ两板间的加速电压加速后，以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界，已知ab长为L，匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。

（1）求加速电压U0；

（2）若离子恰从c点飞离电场，求a、c两点间的电势差Uac；

（3）若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02，求此时匀强电场的场强大小E。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

试题分析: (1)对直线加速过程，根据动能定理，有：qU0=解得:U0=

(2)设此时场强大小为E，则:ab方向，有:L=v0t ad方向，有:L=

Uac=EL 解得:Uac=

（3）根据可知，离子射出电场时的速度，方向与ab所在直线的夹角为45°，即，根据，，可得x=2y，则离子将从bc边上的中点飞出，即

根据动能定理，有：解得:

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(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：

电压表Vl（量程0～3V，内阻约3kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）

电流表Al（量程0～100mA，内阻约5Ω）

电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）

滑动变阻器R1（0～5Ω）

滑动变阻器R2（0～1kΩ）

电源E（电动势为4.5V，内阻不计）

为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值，电流表应选__________，滑动变阻器应选__________．

(3)如图所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U．请在下图中完成实验电路的连接，部分已连好的线不能改动．(要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)

(4)利用测量数据画出U—L图线，如图所示，其中（，)是U-L图线上的一个点的坐标．根据U—L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（，)计算得出电阻丝的电阻率ρ=__________．

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