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1、2022年高二物理暑假作業(yè) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)
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【基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練】
1.有一帶電粒子沿圖所示的虛線軌跡穿過一勻強(qiáng)電場,不計(jì)粒子的重力,則粒子從A到B點(diǎn)的過程中( )
A.電勢能一直減小 B.動(dòng)能先減小后增大
C.電勢能和動(dòng)能都是先增大后減小D.電勢能和動(dòng)能之和保持不變
2.三個(gè)α粒子從同一點(diǎn)沿相同方向垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場,由于初速度不同,結(jié)果形成如圖所示的不同軌跡。由軌跡我們可以判斷:三者的初速度關(guān)系是va vb vc ,三者在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系是ta tb tc ,三者
2、的動(dòng)能增量關(guān)系是Eka Ekb Ekc (以上諸孔均填“>”、“<”或“=”)。
3.如圖所示,一束電子流在經(jīng)U1 = 5000V的電壓加速后,沿偏轉(zhuǎn)極板的中線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中,已知偏轉(zhuǎn)極板的長度l = 5.0cm ,間距d = 1.0cm 。試問:要使電子能從偏轉(zhuǎn)極板順利飛出,偏轉(zhuǎn)電壓U2不能超過多少?
【能力技巧訓(xùn)練】
4.如圖所示,水平放置的平行金屬板A、B間相距d ,某帶電油滴電量為q 、質(zhì)量為m ,以固定的初速度從兩板中央處水平飛入兩板間。當(dāng)兩板間不加電壓時(shí),油滴恰好從下邊緣飛出;要使油滴方向不變的從中線飛出,兩板間所加電壓應(yīng)為 ;要使油滴
3、沿上邊緣飛出,所加電壓應(yīng)為 。
5.如圖所示,在水平向右的、強(qiáng)度E = xxV/m的勻強(qiáng)電場中,質(zhì)量m = 1.73毫克的帶電粒子以大小v0 = 10m/s、方向和水平方向成30°的初速度從A點(diǎn)射入,發(fā)現(xiàn)它恰能做直線運(yùn)動(dòng)。以A點(diǎn)所在的等勢面為參考平面,電場區(qū)域足夠大,試求:
(1)粒子的電性和電量;
(2)粒子沿直線前進(jìn)的最大距離;
(3)粒子可以獲得的最大電勢能。
6.如圖所示,水平放置的兩平行金屬板A、B構(gòu)成電容器,電容為C ,極板間距為d ,開始時(shí)兩板均不帶電,讓有小孔的A板接地。在A板小孔的正上方高h(yuǎn)的O點(diǎn)有帶電油滴一滴一滴地滴下,已知油
4、滴每滴的質(zhì)量為m ,電量為q ,且每滴落到B板后,都會(huì)將電荷全部傳給B板(A板的下表面也會(huì)同時(shí)感應(yīng)出等量異種的電荷)。試求:
(1)第幾滴油滴將在A、B間做勻速運(yùn)動(dòng)?
(2)能夠到達(dá)B板的油滴不會(huì)超過多少滴?
7.如圖13-11-7所示,在方向水平的勻強(qiáng)電場中,一不可伸長的絕緣細(xì)線一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定在O點(diǎn)。先把球拉起至細(xì)線與場強(qiáng)方向平行,然后無初速釋放。已知小球擺至最低點(diǎn)的另一側(cè)、線與豎直方向的最大夾角為θ。試求小球過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力。
【探究創(chuàng)新訓(xùn)練】
8.靜止在太空中的飛行器上有一裝置,它利用電場加速帶電粒子,形
5、成向外高速發(fā)射的粒子流,從而時(shí)飛行器獲得反沖力。已知飛行器的質(zhì)量為M ,發(fā)射的是2價(jià)的、質(zhì)量為m的氧離子,發(fā)射離子的功率恒為P ,加速電場的電壓為U ,不計(jì)發(fā)射離子后飛行器質(zhì)量的變化。試求:
(1)射出氧離子的速度;
(2)每秒射出的氧離子數(shù);
(3)射出離子后飛行器開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度
物 理3-1(1.8帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng))
1.BD ;2. <,<,=,>,=,>;3.400V
4. mgd/q ,2mgd/q ;5.(1)負(fù)電,1.50×10-8C,(2)2.5m,(3)6.50×10-5J ;6.(1)第()滴、(2)不超過〔〕滴;7.mg(3 -)
8.(1)2,(2),(3)