14．如圖所示，電子由靜止經(jīng)電壓U0加速后，從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入間距為d電壓為U的平行板電容器間，電子恰好能穿過(guò)電場(chǎng)，忽略邊緣效應(yīng)，求：
（1）電子經(jīng)U0加速后的動(dòng)能；
（2）金屬板AB的長(zhǎng)度．

分析 （1）電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由動(dòng)能定理求解電子加速獲得的動(dòng)能．
（2）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和位移時(shí)間公式列式，可求得金屬板AB的長(zhǎng)度．

解答 解：（1）設(shè)電子被加速后速度大小為Ek，對(duì)于電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：
  eU0=Ek  ①
 所以Ek=eU0
（2）在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，電子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由于電子恰好射出電場(chǎng)，所以有：
  L=v0t
  $\fracs2ksgko{2}$=$\frac{1}{2}$at2  
由牛頓第二定律得 
  a=$\frac{eU}{md}$
又 Ek=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
聯(lián)立解得：L=d$\sqrt{\frac{2{U}_{0}}{U}}$
答：
（1）電子經(jīng)U0加速后的動(dòng)能為eU0．
（2）金屬板AB的長(zhǎng)度為d$\sqrt{\frac{2{U}_{0}}{U}}$．

點(diǎn)評(píng) 電子先在加速電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，對(duì)于加速過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理或能量守恒定律求加速獲得的動(dòng)能和速度．對(duì)于類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法研究．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，一與水平面夾角為θ=37°的傾斜金屬平行導(dǎo)軌有足夠長(zhǎng)的一部分（ab、cd虛線之間）處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T；導(dǎo)軌寬度L=1m，底部連接一阻值為R1=2Ω的定值電阻，在磁場(chǎng)邊界cd內(nèi)側(cè)附近用兩個(gè)絕緣立柱擋住一質(zhì)量為M=2kg，導(dǎo)軌間部分電阻為R2=3Ω的導(dǎo)體棒MN．現(xiàn)使一質(zhì)量為m=0.5kg，導(dǎo)軌間部分電阻為r=0.3Ω的導(dǎo)體棒PQ從磁場(chǎng)上邊界ab上方導(dǎo)體軌上某處自由下滑，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0=3m/s．兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，且垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）分析導(dǎo)體棒PQ進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，并求導(dǎo)體棒PQ剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)定值電阻R1的電流．
（2）導(dǎo)體棒MN受到立柱的最大彈力是多少？
（3）當(dāng)導(dǎo)體棒MN受到立柱的彈力最小時(shí)，導(dǎo)體棒PQ的速度大小及電阻R1消耗的電功率是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

5．用一條絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶電小球，小球質(zhì)量為1.0×10-2kg，所帶電荷量為+2.0×10-8C．現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)絕緣繩與豎直線成30°角，繩長(zhǎng)L=0.2m，求這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，在正交坐標(biāo)系xOy的第一、四象限內(nèi)分別存在兩個(gè)大小相等、方向不同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩組平行且等間距的實(shí)線分別表示兩個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，每條電場(chǎng)線與x軸所夾的銳角均為60°．一質(zhì)子從y軸上某點(diǎn)A沿著垂直于電場(chǎng)線的方向射入第一象限，僅在電場(chǎng)力的作用下第一次到達(dá)x軸上的B點(diǎn)時(shí)速度方向正好垂直于第四象限內(nèi)的電場(chǎng)線，之后第二次到達(dá)x軸上的C點(diǎn)．求：
（1）質(zhì)子在A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度之比；
（2）OB與BC長(zhǎng)度的比值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．一列沿x軸正方向傳播的機(jī)械波，波速為4m/s，t=0 時(shí)刻波形如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．這列波傳播的周期為2s
B．平衡位置為x=10m處的質(zhì)點(diǎn)起振方向?yàn)樨Q直向下
C．平衡位置為x=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=$\frac{T}{4}$時(shí)間段內(nèi)路程等于2cm
D．t=9s時(shí)，平衡位置為x=3.5m處的質(zhì)點(diǎn)正在向下振動(dòng)
E．平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)位移總是和平衡位置為x=8m處的質(zhì)點(diǎn)位移相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．如圖所示，在光滑的斜面上放置3個(gè)相同的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球1、2、3距斜面底端A點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3，現(xiàn)將它們分別從靜止釋放，到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間分別為t1、t2、t3，斜面的傾角為θ．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$$＞\frac{{x}_{2}}{{t}_{2}}$$＞\frac{{x}_{3}}{{t}_{3}}$B．$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{{x}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{{x}_{3}}{{t}_{3}}$
C．$\frac{{x}_{1}}{{{t}_{1}}^{2}}$=$\frac{{x}_{2}}{{{t}_{2}}^{2}}$=$\frac{{x}_{3}}{{{t}_{3}}^{2}}$D．若θ增大，則$\frac{x}{{t}_{2}}$的值減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一小物體（物體與彈簧不連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示（g取10m/s2），則下列結(jié)論正確的是（　�。�
A．物體的質(zhì)量為5kg
B．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中處于超重狀態(tài)
C．物體的加速度大小為5m/s2
D．物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能的增加量等于F做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一根與磁場(chǎng)方向垂直、長(zhǎng)L=0.1m的通電直導(dǎo)線ab，通過(guò)直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I=5A．求：
（1）直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力的大小；
（2）在圖中標(biāo)出安培力的方向．
（3）如果使安培力變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則可以采取的措施（至少兩個(gè)）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．兩導(dǎo)體電阻均為R，串接后接入電壓為U的電源上，它們消耗的總功率為P．現(xiàn)將兩導(dǎo)體并接后接入電壓為$\frac{U}{2}$的電源上，它們消耗的總功率為P′，則（　�。�
A．P=P′B．P=2P′C．P=4P′D．P=8P′

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同步練習(xí)冊(cè)答案