2019高考物理三輪沖刺 大題提分 大題精做8 帶電粒子在電場中運動.docx
《2019高考物理三輪沖刺 大題提分 大題精做8 帶電粒子在電場中運動.docx》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理三輪沖刺 大題提分 大題精做8 帶電粒子在電場中運動.docx(3頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
大題精做八 帶電粒子在電場中運動 1.如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計,電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,偏轉(zhuǎn)電場板間距離L=8 cm,極板長為2L,下極板接地,偏轉(zhuǎn)電場極板右端到熒光屏的距離也是2L,在兩極板間接有一交變電壓,電壓變化周期T=4 s,上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示,大量電子從偏轉(zhuǎn)電場中央持續(xù)射入,穿過平行板的時間都極短,可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的。 (1)求電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0 (用電子比荷、加速電壓U0表示); (2)在電勢變化的每個周期內(nèi)熒光屏?xí)霈F(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象,即無電子擊中屏幕,求每個周期內(nèi)的“黑屏”時間有多長? (3)求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長度。 【解析】⑴根據(jù)題意可知,電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度即為電子出加速電場時的速度,根據(jù)動能定理有: eU0=12mv02-0 解得電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度為:v0=2emU0 ⑵電子射出偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動至熒光屏,由圖甲可知,只要電子能射出偏轉(zhuǎn)電場,即可打到熒光屏上,因此當(dāng)電子在偏轉(zhuǎn)電場中側(cè)移量大于L/2時,電子將打在偏轉(zhuǎn)電場的極板上,致使出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象,設(shè)電子剛好能射出電場時的偏轉(zhuǎn)電壓為Um,則有: L2=12?eUmmL?(2Lv0)2 解得:Um=0.5U0 結(jié)合圖乙可知,在偏轉(zhuǎn)電壓u=0.8U0~0.5U0之間變化時,進入偏轉(zhuǎn)電場的電子無法射出偏轉(zhuǎn)電場打到光屏上,因此每個周期時間內(nèi)熒光屏出現(xiàn)“黑屏”的時間為 t=0.8-0.50.8+0.4T=1s ⑶設(shè)電子射出偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)移量為y,打在熒光屏上的位置到O的距離為Y,如圖所示,由圖中幾何關(guān)系有: Yy=L+2LL=3 當(dāng)電子向上偏轉(zhuǎn)時,在屏上出現(xiàn)的最大距離為:Y1=3L2=12cm 當(dāng)電子向下偏轉(zhuǎn)時,在屏上出現(xiàn)的最大距離為:Y2=30.40.5L2=9.6cm 所以熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長度為:l=Y(jié)1+Y2=21.6cm。 2.如圖所示,質(zhì)量m=1.0 kg、電荷量q=410-3 C的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點)用長度l=0.8 m的不可伸長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸吊在O點,過O點的豎直線右側(cè)有豎直向下足夠大的勻強電場,場強大小E=5103N/C。現(xiàn)將小球拉至A處,此時,細(xì)線與豎直方向成θ角?,F(xiàn)由靜止釋放小球,在小球運動過程中細(xì)線始終未被拉斷。已知cos θ=,取重力加速度g=10 m/s2。 (1)求小球第一次運動到最低點時的速度大小。 (2)小球第一次進入電場時做什么運動?小球第一次離開電場時的速度多大?(結(jié)果可以保留根號) (3)求小球每次離開電場前瞬間細(xì)線對小球的拉力大小。 【解析】(1)小球從A處運動到最低點的過程,由機械能守恒定律得: mgl(1-cos θ)=mv02 代入數(shù)據(jù)得v0=2 m/s (2)由于qE-mg=10 N>m=5 N,故小球先做類平拋運動,則有: x=v0t,y=at2,qE-mg=ma (y-l)2+x2=l2 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:t=0.4 s,x=y(tǒng)=0.8 m 即小球恰好處于水平位置時細(xì)線張緊,此時,小球的豎直分速度vy=at=4 m/s 細(xì)線張緊瞬間,小球水平分速度立即變?yōu)榱?,以豎直分速度作為初始速度做圓周運動,則由細(xì)線張緊位置到第一次離開電場時,由動能定理得:(qE-mg)l=mv12-mv y2 代入數(shù)據(jù)得:v1=4 m/s (3)小球第一次離開電場到運動到最低點過程中,由動能定理得:mg2l=mv1′2-mv12 解得:v1′=8 m/s 由于qE-mg=10 N- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019高考物理三輪沖刺 大題提分 大題精做8 帶電粒子在電場中運動 2019 高考 物理 三輪 沖刺 大題精做 帶電 粒子 電場 運動
鏈接地址:http://weibangfood.com.cn/p-4603476.html