第10節(jié)-帶電粒子在電場中的平衡和運(yùn)動(dòng)問題(編輯修改稿)
2025-04-21 06:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 A．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后向B板運(yùn)動(dòng)，再返向A板做周期性來回運(yùn)動(dòng)B．電子一直向A板運(yùn)動(dòng)C電子一直向B板運(yùn)動(dòng)D．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后向A板運(yùn)動(dòng)，再返回B板做來回周期性運(yùn)動(dòng)解析：由運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律畫出如圖所示的v—t圖像可知，電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，C正確。答案：C例4 兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量m＝510－6 kg的帶電微粒以v0＝2 m/s的水平初速度從兩板正中央位置射入電場，如圖1－5所示，A、B兩板間的距離d＝4 cm，板長L＝10 cm。(1)當(dāng)A、B間的電壓UAB＝1 000 V時(shí)，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中 圖 1－5直線射出電場，求該粒子的電荷量。(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場，求A板所加電勢的范圍。解析：(1)當(dāng)UAB＝1 000 V時(shí)，重力跟電場力平衡，微粒沿初速方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由qUAB/d＝mg得：q＝mgd/UAB＝210－9 C。因重力方向豎直向下，故電場力方向必須豎直向上。又電場強(qiáng)度方向豎直向下(UAB0)，所以微粒帶負(fù)電。(2)當(dāng)qEmg時(shí)，帶電微粒向上偏。設(shè)微粒恰好從上板右邊緣飛出時(shí)A板電勢為φ1，因φB＝0，所以UAB＝φ1。此時(shí)，微粒在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做加速度a＝qφ1/(md)－g的勻加速運(yùn)動(dòng)，由d/2＝at2/2和t＝L/v0得φ1＝(mvd2＋mgdL2)/qL2＝2 600 V。當(dāng)qEmg時(shí)，帶電微粒向下偏轉(zhuǎn)，豎直方向加速度a＝g－qφ2/md，同理可得φ2＝600 V。所以，要使微粒射出偏轉(zhuǎn)電場，A板電勢φA應(yīng)滿足：600 VφA2 600 V。答案：(1)210－9 C (2)600 VφA2 600 V[課后作業(yè)][1．冬天當(dāng)脫毛衫時(shí)，靜電經(jīng)常會(huì)跟你開個(gè)小玩笑．下列一些相關(guān)的說法中正確的是( )A．在將外衣脫下的過程中，內(nèi)外衣間摩擦起電，內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷B．如果內(nèi)外兩件衣服可看做電容器的兩極，并且在將外衣脫下的某個(gè)過程中兩衣間電荷量一定，隨著兩衣間距離的增大，兩衣間電容變小，則兩衣間的電勢差也將變小C．在將外衣脫下的過程中，內(nèi)外兩衣間隔增大，衣物上電荷的電勢能將增大(若不計(jì)放電中和)D．脫衣時(shí)如果人體帶上了正電，當(dāng)手接近金屬門把時(shí)，由于手與門把間空氣電離會(huì)造成對人體輕微的電擊2．如圖所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地；P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地
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