图甲为真空中一对水平、正对放置的平行金属板,板间距离为d,虚线水平且到两板距离相等,A、B板间未加电压时,以速度v0从两板左侧沿虚线射入的电子通过两板正对区域的时间为3T。现给A、B板间加上周期性变化的电压UAB,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k>0),如图乙所示。t=0时,在两板左侧有一个电子(质量为m、电荷量为e)以速度v0沿虚线射入两板间(假设电子整个运动过程未碰到两板,电场仅存在于两板正对区域,忽略重力影响)。

(1)当t=T时,求电子竖直方向的位移大小s;
(2)求电子穿越两板正对区域的过程中竖直方向的分速度vy随时间t变化的关系式;
(3)若电子飞出两板正对区域时的瞬时速度方向为水平方向,求k的值。
【答案】(1)当t=T时,电子竖直方向的位移大小s为;
(2)电子穿越两板正对区域的过程中竖直方向的分速度vy随时间t变化的关系式为:0~T时间内vy=t,T~2T时间内vy=-(t-T),2T~3T时间内vy=(1-k)+(t-2T);
(3)若电子飞出两板正对区域时的瞬时速度方向为水平方向,k值为2。
e
U
0
T
2
2
md
(2)电子穿越两板正对区域的过程中竖直方向的分速度vy随时间t变化的关系式为:0~T时间内vy=
e
U
0
md
e
U
0
T
md
ek
U
0
md
e
U
0
T
md
e
U
0
md
(3)若电子飞出两板正对区域时的瞬时速度方向为水平方向,k值为2。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:98引用:1难度:0.5
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发布:2024/12/29 19:30:1组卷:809引用:13难度:0.9 -
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3.如图甲所示,在真空中有一倾角为30°的足够长光滑绝缘斜面,t=0时刻,一质量为m=0.2kg的带电小滑块静放于斜面上,同时,空间加上一个方向平行于斜面的匀强电场,场强大小和方向呈周期性变化,变化规律如图乙所示(取沿斜面向上方向为正方向,g=10m/s2),0~2s内小滑块恰能沿斜面向上做匀加速直线运动,加速度大小为10m/s2,求:
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(3)22s内电场力对小物块所做的功。发布:2024/12/29 17:0:1组卷:353引用:5难度:0.9