20xx年金版新學(xué)案高三物理一輪復(fù)習(xí)第六章第3講電容器與電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè)新人教版-資料下載頁(yè)
2025-03-15 03:04本頁(yè)面
【正文】 板間的距離為d，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，由兩板中央O點(diǎn)以水平速度v0水平射入，落在C處，BC＝，初速度v0不變，則粒子將落在B板的C′點(diǎn)，求BC′為多長(zhǎng)．(粒子的重力忽略不計(jì))【解析】 根據(jù)牛頓第二定律，帶電粒子在落到C點(diǎn)之前，有q＝ma，所以a＝.而帶電粒子運(yùn)動(dòng)的情況為l＝v0t.d＝at2＝t2.帶電粒子落在C′點(diǎn)之前，根據(jù)牛頓第二定律得q＝ma′.所以a′＝，得l′＝v0t′.d＋d＝a′t′2＝t′2.解方程組得BC′的長(zhǎng)為l′＝l.【答案】 l12．(2009年浙江卷)如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板．有一質(zhì)量m、電荷量q(q0)的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處?kù)o止．若某一時(shí)刻在金屬板A、B間加一電壓UAB＝－，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)椋璹，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回．已知小物塊與絕緣平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，若不計(jì)小物塊電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響和碰撞時(shí)間．則(1)小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？(2)小物塊碰撞后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？停在何位置？【解析】 (1)加電壓后，B板電勢(shì)高于A板，小物塊在電場(chǎng)力與摩擦力共同作用下向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝小物塊所受的電場(chǎng)力與摩擦力方向相反，則合外力為F合＝qE－μmg故小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為a1＝＝＝μg.設(shè)小物塊與A板相碰時(shí)的速度為v1，則v＝2a1l解得v1＝.(2)小物塊與A板相碰后以與v1大小相等的速度反彈，因電荷量及電性改變，電場(chǎng)力大小與方向發(fā)生變化，摩擦力的方向發(fā)生改變，小物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．小物塊所受的合外力大小為F合＝μmg－加速度大小為a2＝＝μg設(shè)小物塊碰后到停止的時(shí)間為t，注意到末速度為零，有0－v1＝－a2t解得t＝＝4設(shè)小物塊碰后停止時(shí)距離A板的距離為x，注意到末速度為零，有0－v＝－2a2x則x＝＝2l或距離B板為d－2l.【答案】 (1) (2)4 2l或d－2
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