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精英家教网如图所示,质量为m、带电荷量为q的粒子,以初速度v0沿偏转电场的中心线射入,极板间距为d,极板长为l,偏转电场所加电压为U,射出后打在距极板右端L远处的竖直荧光屏上,求打在荧光屏上的亮斑距荧光屏中心(荧光屏中心与偏转电场两极板的中心线在同一水平直线上)的距离y′.
分析:带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,根据粒子的初速度和水平方向的位移可以求得粒子在电场中运动的时间,再根据初速度为0的匀加速直线运动求出粒子在电场中沿电场方向偏转的位移,粒子射出偏转电场后,将做匀速直线运动,求出粒子在离开电场时沿电场方向的速度和水平方向运动的位移可以求出粒子偏转的距离.
解答:解:带电粒子在电场中偏转时在水平方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,根据类平抛知识可知:
带电粒子在电场中运动的时间t=
l
v0

带电粒子在电场中的加速度a=
F
m
=
qE
m
=
qU
md

所以粒子在电场方向上偏转的位移y1=
1
2
at2
=
1
2
qU
md
(
l
v0
)2

带电粒子离开电场后,做匀速直线运动,其水平分速度为v0,竖直分速度为vy=at=
qUl
mdv0

带电粒从离开偏转电场到粒子打在屏上经历的时间t2=
L
v0
,粒子偏转方向的位移y2=vyt=
qUl
mdv0
?
L
v0
=
qUlL
md
v
2
0

所以粒子打在屏上偏转的总位移y′=y1+y2=
qUl2
2md
v
2
0
+
qUlL
md
v
2
0
=
qlU
md
v
2
0
(L+
l
2
)

答:带电粒子打在荧光屏上的亮斑距荧光屏中心(荧光屏中心与偏转电场两极板的中心线在同一水平直线上)的距离y′=
qlU
md
v
2
0
(L+
l
2
)
点评:解决本题的主要关键是能运用类平抛运动的处理方法,求解粒子在电场中偏转的位移,知道射出电场后粒子将做匀速直线运动,即在水平方向保持原先的匀速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动,根据分运动的等时性求粒子在竖直方向偏转的位移.
练习册系列答案
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如图所示,质量为m的球,被长为L的细绳吊起处于静止状态.现对小球施加水平向右的恒力F,小球开始向右运动,当细绳与竖直方向的夹角为60°,小球速度恰好为0(  )

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(选修3-5)
(1)核能是一种高效的能源.
①在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图甲).结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是
混凝土
混凝土


②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析工作人员受到了
β
β
射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了
γ
γ
射线的辐射.
(2)下列说法正确的是
A.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
B.受普朗克量子论的启发,爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说
C.核反应方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He属于裂变
D.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
E.根据爱因斯坦质能方程,物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系
F.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
G.中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
H.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期
I.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论可知氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
J.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
(3)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点).一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上.若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2
①平板车最后的速度是多大?
②全过程损失的机械能为多少?
③A在平板车上滑行的距离为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?黑龙江模拟)(按题目要求作答,写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不得分)
如图所示,质量为m=1kg的物体以v0=3.4m/s的初速度在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m离开桌子边缘落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不计空气阻力g取10m/s2
求:(1)物体离开桌面边缘时的速度大小.
(2)物体落地点与桌子边缘的水平距离.
(3)物体落地时的速度.

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3v
3v
,a、b之间的电势差为
Ev2
2g
Ev2
2g

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?徐州一模)如图所示,质量为M的木板可以沿倾角为α的固定斜面无摩擦地滑下,欲使木板静止在斜面上,木板上质量为m的人应以多大的加速度向下奔跑?

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