上例中电子离开偏转带电粒子在电场中偏转时的动能是多少

这是个机器人猖狂的时代,请输一下验证码,证明咱是正常人~如图所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电压为500V.一个动能为400eV的电子沿垂直板方向射入电场中.则电子在场中做怎样的运动?离开电场时的动能是多少?_百度作业帮
如图所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电压为500V.一个动能为400eV的电子沿垂直板方向射入电场中.则电子在场中做怎样的运动?离开电场时的动能是多少?
如图所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电压为500V.一个动能为400eV的电子沿垂直板方向射入电场中.则电子在场中做怎样的运动?离开电场时的动能是多少?
①如果电子从A向B运动时,电场力对电子做负功,当电子到达B点时,克服电场力所做的功W=qU=500eV>400eV,因此电子不能到达B点,电子向右做减速运动,在到达B之前速度变为零,然后反向运动,从A点离开磁场,在整个过程中,电场力做功为零,由动能定理可知,电子离开电场时的动能:EK=400eV;②如果电子从B孔进入,电场力对电子做正功,电子做匀加速直线运动,离开电场时,由动能定理得:EK-EK0=eU,解得:EK=900eV;答:如果电子从A孔进入电场,则电子先做匀减速直线运动,后反向做匀加速直线运动,离开电场时的动能为400eV;如果电子从B孔进入电场,则电子做匀加速直线运动,离开电场时的动能为900eV.
本题考点:
带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.
问题解析:
由W=qU求出电子从B点离开时电场力所做的功,根据该功与电子初动能的关系判断电子从何处离开电场;然后由动能定理求出电子离开电场时的能量.如图所示,初速为零的电子经电压U1加速后,垂直进入偏转电场偏转,离开偏转电场时侧向位移是y.偏转板间_百度知道
提问者采纳
粒子经电场加速后,根据动能定理有:1=12mv2得电子加速后的速度v=1m粒子进入偏转电场做类平抛运动:水平方向:L=vt可得粒子运动时间1m;竖直方向:2=2md?L22eU1m=14U2L2dU1;所以要增加侧向位移y,可以增大偏转电压U2,增加板长L,或减小极板距离d,或减小加速电压U1所以AC正确,BD错误.故选:AC
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>>>如图所示,是示波器工作原理的示意图,电子经电压U1从静止加速后..
如图所示,是示波器工作原理的示意图,电子经电压U1从静止加速后垂直进入偏转电场,偏转电场的电压为U2,两极板间距为d,极板长度为L,电子离开偏转电场时的偏转量为h,每单位电压引起的偏转量(h/U2)叫示波器的灵敏度,试求:该示波器的灵敏度,并探究可采用哪些方法提高示波器的灵敏度.
题型:问答题难度:中档来源:不详
根据动能动理,电子进入偏转电场时的速度为v&&&则U1e=mv22&&&&&&&&&&&&(1)在偏转电场中电子的偏转量为h=12at2=U2eL22mdv2(2)联立(1)(2)式得hU2=L24dU1(3)由(3)式可知:增大L、减小d、减小U1都可以提高示波器的灵敏度.答:该示波器的灵敏度L24dU1,增大L、减小d、减小U1都可以提高示波器的灵敏度.
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据魔方格专家权威分析,试题“如图所示,是示波器工作原理的示意图,电子经电压U1从静止加速后..”主要考查你对&&动能定理,带电粒子在电场中运动的综合应用&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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动能定理带电粒子在电场中运动的综合应用
动能定理:
动能定理的应用方法技巧:
&1.应用动能定理解题的基本思路 (1)选取研究对象,明确并分析运动过程。 (2)分析受力及各力做功的情况,求出总功:&(3)明确过程始、末状态的动能。 (4)列方程,必要时注意分析题目潜在的条件,列辅助方程进行求解。 2.应用动能定理应注意的几个问题 (1)明确研究对象和研究过程,找出始末状态的速度。 (2)要对物体正确地进行受力分析,明确各力做功的大小及正负情况(待求的功除外)。 (3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的。若物体运动过程中包括几个阶段,物体在不同阶段内的受力情况不同,在考虑外力做功时需根据情况区分对待。 3.几种应用动能定理的典型情景 (1)应用动能定理求路程在多阶段或往返运动中,如果摩擦力或介质阻力大小不变,方向与速度方向关系恒相反,则在整个过程中克服摩擦力或介质阻力所做的功等于力与路程的乘积,从而可将物体在摩擦力或介质阻力作用下通过的路程与动能定理联系起来。(2)应用动能定理求解多过程问题物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但如能对整个过程根据动能定理列式求解,则可以使问题简化。根据题意灵活地选取研究过程,可以使问题变得简单。有时取全过程简单,有时取某一阶段简单。原则是尽量使做功的力减少,各个力的功计算方便,或使初、未动能等于零。 (3)用动能定理求变力的功变力的功无法用公式直接求解,有时该力也不是均匀变化的,无法用高中知识表达平均力,此时可以考虑用动能定理间接求解。涉及功、能的极值问题在涉及功、能的极值问题中,有些极值的形成是南运动形式的临界状态造成的。如竖直平面内圆周运动的最高点、平抛运动等。有些极值的形成是由题设条件造成的。在解决涉及功、能的极值问题时,一种思路是分析运动形式的临界状态,将临界条件转化为物理方程来求解;另一种思路是将运动过程的方程解析式化,利用数学方法求极值。知识拓展:
&1.总功的计算物体受到多个外力作用时,计算合外力的功,一般有如下三种方法: (1)先由力的合成与分解法或根据牛顿第二定律求出合力,然后由计算。采用此法计算合力的总功时,一是要求各力同时作用在物体上。二是要求合外力是恒力。 (2)由计算各个力对物体做的功,然后将各个外力所做的功求代数和。当多阶段运动过程中不同阶段物体所受外力不同,即外力分阶段作用在物体上时常用此法求外力的总功。 (3)外力做的总功等于物体动能的变化量,在物体初、末状态已知的情况下可考虑从动能变化量来确定合外力做的功。 2.系统动能定理动能定理实质上是一个质点的功能关系,是针对单体或可看做单个物体的物体系而言的。所谓能看成单个物体的物体系,简单来说就是物体系内各物体之间的相对位置不变,从而物体系的各内力做功之和为零.物体系的动能变化就取决于所有外力做的总功了。但是对于不能看成单个物体的物体系或不能看成质点的物体,可将其看成是由大量质点组成的质点系,对质点系组成的系统应用动能定理时,就不能仅考虑外力的作用,还需考虑内力所做的功。即:如人在从地面上竖直跳起的过程中,只受到了重力、地面支持力两个力的作用,而人从下蹲状态到离开地面的过程中,支持力不对人做功,重力对人做负功,但人的动能增加了,原因就在于此过程中人不能被看成单一的质点,人体内肌肉、骨骼之间的内力对人也做功。再如光滑水平面上由静止释放两带异种电荷的小球,对两小球组成的系统来说,没有外力对它们做功,但它们的动能却增加了,原因也在于它们的内力对它们做了功。3.动能、动能的变化与动能定理的比较:带电粒子在电场中运动的综合应用:1、带电粒子在电场中的平衡问题:带电粒子在电场中处于静止或匀速直线运动状态时,则粒子在电场中处于平衡状态。假设匀强电场的两极板间的电压为U,板间的距离为d,则:mg=qE=,有q=。 2、带电粒子在电场中的加速问题:带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量。&3、带电粒子在电场中的偏转问题:带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动。垂直于场强方向做匀速直线运动:Vx=V0,L=V0t;平行于场强方向做初速为零的匀加速直线运动:,,,偏转角:。 4、粒子在交变电场中的往复运动当电场强度发生变化时,由于带电粒子在电场中的受力将发生变化,从而使粒子的运动状态发生相应的变化,粒子表现出来的运动形式可能是单向变速直线运动,也可能是变速往复运动。带电粒子是做单向变速直线运动,还是做变速往复运动主要由粒子的初始状态与电场的变化规律(受力特点)的形式有关。&①若粒子(不计重力)的初速度为零,静止在两极板间,再在两极板间加上甲图的电压,粒子做单向变速直线运动;若加上乙图的电压,粒子则做往复变速运动。 ②若粒子以初速度为v0从B板射入两极板之间,并且电场力能在半个周期内使之速度减小到零,则甲图的电压能使粒子做单向变速直线运动;则乙图的电压也不能粒子做往复运动。所以这类问题要结合粒子的初始状态、电压变化的特点及规律、再运用牛顿第二定律和运动学知识综合分析。注:是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定,一般说来: ①基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量); ②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力。 电场中无约束情况下的匀速圆周运动:
1.物体做匀速圆周运动的条件从力与运动的关系来看,物体要做匀速圆周运动,所受合外力必须始终垂直于物体运动的方向,而且大小要恒等于物体所需的向心力。冈此,物体做匀速圆周运动时必须受到变力的作用,或者不受恒力的作用,或者恒力能被平衡。 2.在静电力作用下的匀速圆周运动在不考虑带电粒子的重力作用时,带电粒子有两种情况可以做匀速圆周运动。 (1)在带有异种电荷的同定点电荷周围。 (2)在等量同种点电荷的中垂面上,运动电荷与场源电荷异性。在这种情境中,还要求运动电荷所具有的初速度要与所受到的电场力垂直,且满足合外力等于所需向心力的条件。否则运动电荷可能做直线运动、椭圆运动等。 3.有重力参与的匀速圆周运动重力是一恒力,带电粒子要做匀速圆周运动,重力必须被平衡,一种方式是利用水平支撑面的弹力,一种方式是利用变化的电场力的某一分力。带电粒子所受重力的处理方法:
是否考虑重力要依据具体情况而定: (1)微观粒子:如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或明确的暗示外,一般不考虑重力(但不能忽略质量)。 (2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示外,一般都不能忽略重力。 (3)有些情况下是否考虑粒子的重力需要用假设法从粒子的运动上来分析,若考虑粒子的重力,粒子的运动与题目给定的运动状态不符合,则不需考虑重力;若不考虑粒子所受到的重力,粒子不能完成题目给定的运动过程就必须考虑重力。 (4)在给定具体数据的情况下还可以通过定量计算来选择是否考虑重力的作用,一般说来重力与电场力相差两个甚至两个以上的数量级,粒子的重力就可以忽略。
匀强电场与重力场的复合场问题的处理方法: 1.动力学观点的两种方法 (1)正交分解法:处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的,可以将此复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动,然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量。 (2)等效“重力”法:将重力与电场力进行合成,如图所示,则等效于“重力”,等效于“重力加速度” 的方向,等效于“重力”的方向,即在重力场中竖直向下的方向。 2.功能观点的解决方法 (1)从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时,在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上,再考虑应用恰当的规律解题。如果选用动能定理,要分清有几个力做功,做正功还是负功,是恒力做功还是变力做功,以及初、未状态的动能。 (2)如果选用能垃守恒定律解题,要分清有多少种形式的能参与转化,哪种形式的能增加,哪种形式的能减少,并注意电场力做功与路径无关。
带电粒子在交变电场中运动问题的解决方法:
带电粒子在极板问加速或偏转时,若板间所加电压为一交变电压,则粒子在板间的运动可分两种情况处理:一是粒子在板间运动时间t远小于交变电压的周期T;二是粒子在板间运动时间t与交变电压变化周期 T相差不大甚至t&T。第一种情况下需采用近似方法处理,可认为在粒子运动的整个过程的短暂时问内,板间电压恒等于粒子入射时的电压,即在粒子运动过程中,板间电压按恒压处理,且等于粒子入射时的瞬时电压。第二种情况下粒子的运动过程较为复杂,可借助于粒子运动的速度图像。物理图像是表达物理过程、规律的基本工具之一,用图像反映物理过程、规律,具有直观、形象的特点,带电粒子在交变电场中运动时,受电场力作用,其加速度、速度等均做周期性变化,借助图像来描述它在电场中的运动情况,可直观展示物理过程,从而获得启迪,快捷地分析求解。在有交变电场作用下带电粒子运动的问题中,有一类重要问题是判定带电粒子能从极板间穿出的条件或侧移量、偏转角范围等问题。而解决此类问题的关键是找出粒子恰好能从板间飞出的临界状态:恰好从极板边缘飞出,并将其转换为临界状态方程。
带电粒子在接地极板间运动问题的解决方法:
当粒子在平行金属板间运动时,若一个极板接地,会对粒子的运动造成什么影响呢?这需分两种情况来考虑: (1)粒子运动过程巾与极板之间无接触,极板接地只是确定极板电势的高低,这种情况下极板接地与否对粒子的运动不产生影响。 (2)一个极板接地,当运动电荷与另一极板接触而使电荷量变化,则接地的极板也就会与大地之问发生电荷的转移,从而确保两极板所带电荷量相等,但电荷量变化时,极间电场也随之发生变化。
发现相似题
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391398129407367312153333175688114464(1)(2)400V(3)400试题分析:(1)在加速电场中:&&&①&&&&&(3分)所以:&&&&&&&(1分)(2)在偏转电场中,偏转位移为,则:&&&&&&&&&&②&&&&&&&(2分)&&&③&&&&&&&(2分)&&&&&&&④&&&&&&&&(2分)联立①②③④解得:&&&&&&&(2分)(3)设电子射出偏转电场的速度为v,由动能定理得:&&&&&&&(4分)
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科目:高中物理
来源:不详
题型:计算题
(10分)如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差U>,电子的重力忽略不计,求:(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v;(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作:A.自由落体运动B.曲线运动C.沿着悬线的延长线作匀加速直线运动D.变加速直线运动
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是(&)&A.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同B.带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合C.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合D.带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合
科目:高中物理
来源:不详
题型:计算题
如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压恒为U0,加速后电子从电容器两极板正中间沿平行板面的方向射入偏转电场。已知电容器板长和两板间距离均为L="10" cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L="10" cm.在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如甲图。(每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)求:(1)在t="0.06" s时刻,电子离开偏转电场的侧移距离y.(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?
科目:高中物理
来源:不详
题型:填空题
(4分)如图所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q,一表面绝缘带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以速度v0在金属板上自左端向右端运动,小球做_______运动;受到的电场力做的功为_______.
科目:高中物理
来源:不详
题型:计算题
(18分)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为e,求:(1)电子离开加速电场是的速度大小;(2)电子经过偏转电场的时间;(3)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?
科目:高中物理
来源:不详
题型:单选题
距离足够大的金属板A、B间有一电子(不计重力影响),在A、B间接有如图所示的正弦式电压u,t=0时电子从静止开始运动,则A.电子做往复运动B.在足够长的时间后,电子一定要碰到某个金属板上C.t=T/2时,电子速度达到最大值D.t=T时,电子将回到原出发点
科目:高中物理
来源:不详
题型:计算题
如图所示,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线kO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:(1)电子穿过A板时的速度大小;(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;(3)P点到O点的距离。}

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