高中物理一道静电场的题!急!在线等~!

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
一道高中物理静电场的题!急!在线等!

不管电压正向或反向,Uab 的大小是不变的。 且由题意可知该带电粒子带正电。
由E = U / d
可知:两极板之间的场强大小也是恒定的。

在 t = 0 时刻,带电粒子仅在电场力作用下,由a板静止向b板运动。
【0时刻 ~ T/2时刻】
Uab为正值
即:a为正极板,b为负极板
这段时间 粒子将在电场力作用下,作匀加速运动。
设加速度为 a ,加速时间就为 T/2
"0时刻 ~ T/2时刻"
位移为:X1 = 0.5at² = 0.5a (T/2)² = (1/8)aT²

【T/2时刻 ~ T时刻】
Uab为负值
即:a为负的板,b为正极板
这段时间 粒子将在电场力作用下,作匀减速运动。
加速度为 -a ,减速时间就为 T/2
由匀变速运动的知识,不难得出
“T/2时刻 ~ T时刻”的位移 与"0时刻 ~ T/2时刻"的位移是相等的。
即:X2 = X1 = (1/8)aT²

所以,如果粒子在 t = 0 时刻,从a板开始运动的话。
【一个周期T内的位移】
Xa = X1 + X2 = (1/8)aT² + (1/8)aT² = (1/4)aT² = (3/12)aT²


(1)若粒子在 t = (1/6)T时刻擦从a板开始运动。 【(1/6)T 到(7/6)T】为一个周期
那么加速过程的时间为:
从【(1/6)T时刻 ~ (3/6)T时刻 】
加速度为 a ,加速时间为 T/3
位移:X1‘ = 0.5at² = 0.5a (T/3)² = (1/18)aT²
【(3/6)T时刻 ~ (5/6)T时刻】
这段时间 粒子将在电场力作用下,作匀减速运动。
加速度为 -a ,减速时间为 T/3
同样有
位移:X2’ = X1‘ = (1/18)aT²
【正向位移(a~b 方向)】
X正 = X1‘ + X2’ = (1/18)aT² + (1/18)aT² = (1/9)aT²


粒子在(5/6)T时刻 减速到 0
从【(5/6)T时刻 ~ (6/6)T时刻】
粒子要向反方向做加速运动 (这段时间的位移为负值)
加速度为 -a ,反向加速时间为 T/6
位移:X3‘ = - 0.5at² = - 0.5a (T/6)² = - (1/72)aT²
从【(6/6)T时刻 ~ (7/6)T时刻】
又减速到0 进入下一个周期 (下一个循环)
位移:X4’ = X3‘ = - (1/72)aT²
【反向位移(b~a方向)】
X反 = X3‘ + X4’ = - (1/72)aT² + [- (1/72)aT²] = - (1/36)aT²


所以,如果粒子在 t = (1/6)T时刻,从a板开始运动的话。
【一个周期T内的位移】
Xb = X正 + X反 = (1/9)aT² + [- (1/36)aT² ] = (1/12)aT²

Xa = (3/12)aT² 粒子在 t = 0 时刻, 从a板开始运动【一个周期T内的位移】
Xb = (1/12)aT² 粒子在 t = (1/6)T时刻,从a板开始运动【一个周期T内的位移】
比较发现:Xb = (1/3)Xa

粒子在粒子在 t = 0 时刻,从a板开始运动,并于 t = nT(n为自然数)时刻恰好到达b板的话。
那么粒子在 t = (1/6)T时刻,从a板开始运动,在 t = nT(n为自然数)时刻,便只能通过
两极板距离的 【三分之一】
即: d / 3
因此粒子在经历同样长的时间,它能运动到离a板 d / 3 那么远的距离。


(2)就很简单了。粒子经历 t = nT 只能运动 d / 3 ,要到达b板就还需要两个 t
即:还需要 2nT 的时间。

设绳子拉力为T,由于两物体用绳子相连,加速度a的大小相同
而m1+m2=M
那么
m2g-T=m2a
T=m1a

解得 T=(m1*m2)/(m1+m2)g
根据不等式 a*b<=((a+b)/2)^2
可知
当m1=m2时,m1*m2可以去最大值 (m1+m2)^2/4=M^2/4
这时候T= Mg/4

解:
电子受到电场加速后速度为v=(2Ue/m)开方,从图上看电子是从中线上摄入的,则水平方向上通过L需要的时间为t=L/v;其中v=(2Ue/m)开方;要是电子射出,则在t时间里电子竖直位移要大于d/2,既有
g(t的平方)/2>或者等于d/2!把时间带进去就可以了呀!具体数值你自己去算吧!锻炼下!

其实图示是临界条件
在5000V的作用下,产生水平速度,要穿越出去,必须满足s水平方向移动l=5cm的时间内:极板作用产生垂直方向的位移不能超过d/2=0.5cm
所以有5000/5 >V0/0.5
V0<500V

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