一道高二电学题两平行金属板长L=0.1m,板间距离d=1×10－2m,从两板左端正中间有带电粒子持续飞入,如图甲所示.粒
一道高二电学题
两平行金属板长L=0.1m,板间距离d=1×10－2m,从两板左端正中间有带电粒子持续飞入,如图甲所示.粒子的电量q=10^-10C,质量m=10^-20kg,初速度方向平行于极板,大小为v=10^7m/s,在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压,不计带电粒子重力作用.求：
(1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出,粒子在电场中运动的时间是多少?
（2）试通过计算判断在t=1.4*10^-8s和t=0.6*10^-8s时刻进入电场的粒子能否飞出
（3）若有粒子恰好能从右侧极板边缘飞出,该粒子飞出时动能的增量是多少?
两平行金属板长L=0.1m,板间距离d=1×10－2m,从两板左端正中间有带电粒子持续飞入,如图甲所示.粒子的电量q=10^-10C,质量m=10^-20kg,初速度方向平行于极板,大小为v=10^7m/s,在两极板上加一按如图乙所示规律变化的电压,不计带电粒子重力作用.求：
(1)带电粒子如果能从金属板右侧飞出,粒子在电场中运动的时间是多少?
（2）试通过计算判断在t=1.4*10^-8s和t=0.6*10^-8s时刻进入电场的粒子能否飞出
（3）若有粒子恰好能从右侧极板边缘飞出,该粒子飞出时动能的增量是多少?
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1.
t=L/Vo=1*10^(-8) s
2.
t=1.4*10^-8s时,竖直方向通过的路程用S=1/2at^2计算得S=1.6*10^(-3)5*10(-3),所以不能飞出.
3.分类讨论,有两种情况(只看竖直方向),一是先静止后加速,二是先加速后匀速.
一:
S=1/2at^2=5*10^(-3) ,求出t=7.1*10^(-9)s ,然后求出Vt=at=1.4*10^(6)m/s ,所以Ek变化量=1/2mV^2=1*10(-8)J
二:
S=1/2at^2+Vt*[1*10^(-8)-t]=5*10^(-3) ,求出t=1.7*10^(-8)或t=2.9*10^(-9) ,第一个t>1*10^(-8)所以要舍去.用第二个t求出Vt=at=5.9*10^(5)m/s ,所以Ek变化量=1.7*10^(-9)J
t=L/Vo=1*10^(-8) s
2.
t=1.4*10^-8s时,竖直方向通过的路程用S=1/2at^2计算得S=1.6*10^(-3)5*10(-3),所以不能飞出.
3.分类讨论,有两种情况(只看竖直方向),一是先静止后加速,二是先加速后匀速.
一:
S=1/2at^2=5*10^(-3) ,求出t=7.1*10^(-9)s ,然后求出Vt=at=1.4*10^(6)m/s ,所以Ek变化量=1/2mV^2=1*10(-8)J
二:
S=1/2at^2+Vt*[1*10^(-8)-t]=5*10^(-3) ,求出t=1.7*10^(-8)或t=2.9*10^(-9) ,第一个t>1*10^(-8)所以要舍去.用第二个t求出Vt=at=5.9*10^(5)m/s ,所以Ek变化量=1.7*10^(-9)J
1年前
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1年前4个回答
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