一个初动能为Ek的带电粒子,垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子的动能为飞入时动能的2倍。如果使粒子初速
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/07 13:42:47
一个初动能为Ek的带电粒子,垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子的动能为飞入时动能的2倍。如果使粒子初速度为原来的两倍,那么当它飞出电容器的时刻,动能为多少Ek
没有思路。
没有思路。
![一个初动能为Ek的带电粒子,垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子的动能为飞入时动能的2倍。如果使粒子初速](/uploads/image/z/1803860-44-0.jpg?t=%E4%B8%80%E4%B8%AA%E5%88%9D%E5%8A%A8%E8%83%BD%E4%B8%BAEk%E7%9A%84%E5%B8%A6%E7%94%B5%E7%B2%92%E5%AD%90%EF%BC%8C%E5%9E%82%E7%9B%B4%E7%94%B5%E5%9C%BA%E7%BA%BF%E6%96%B9%E5%90%91%E9%A3%9E%E5%85%A5%E5%B8%A6%E7%94%B5%E7%9A%84%E5%B9%B3%E8%A1%8C%E6%9D%BF%E7%94%B5%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%8C%E9%A3%9E%E5%87%BA%E6%97%B6%E5%B8%A6%E7%94%B5%E7%B2%92%E5%AD%90%E7%9A%84%E5%8A%A8%E8%83%BD%E4%B8%BA%E9%A3%9E%E5%85%A5%E6%97%B6%E5%8A%A8%E8%83%BD%E7%9A%842%E5%80%8D%E3%80%82%E5%A6%82%E6%9E%9C%E4%BD%BF%E7%B2%92%E5%AD%90%E5%88%9D%E9%80%9F)
解题思路: 首先根据类平抛运动规律求出粒子飞离电容器时的末速度,而后求其末动能。
解题过程:
解析:设电容器极板长为L,极板间距为d,所加电压为U。带电粒子的电荷量为q,质量为m,初速度大小为v0。
粒子进入电容器后,做类平抛运动,将其沿垂直和平行电场线方向分解,在沿垂直电场线方向的分运动为匀速运动,在平行电场线方向的分运动为匀加速运动。
根据匀速运动规律可得,粒子飞离电容器所用时间为![](http://img.wesiedu.com/upload/1/c3/1c39ea349446ac1dfe432b39b47225cd.png)
粒子在电容器中的加速度为
,末速度沿电场线方向的分量为![](http://img.wesiedu.com/upload/3/69/3691abd85224ec7a12fc7a46400f63e6.png)
由几何关系可得,粒子飞离电容器时的末速度为![](http://img.wesiedu.com/upload/e/27/e2773487a630f7dda7d45faead9344bc.png)
其末动能为
(1)
当初速度变为2v0时,粒子飞离电容器所用时间为![](http://img.wesiedu.com/upload/2/93/293c9440942bb55232c109be11ae42ca.png)
粒子在电容器中的加速度为
,末速度沿电场线方向的分量为![](http://img.wesiedu.com/upload/8/d4/8d438745ab55da9e61e3120fb7be501d.png)
由几何关系可得,粒子飞离电容器时的末速度为![](http://img.wesiedu.com/upload/0/b4/0b4bdd5d958e2e1aac4c7716b1ee0f09.png)
其末动能为
(2)
解(1)(2)得:![](http://img.wesiedu.com/upload/4/1f/41fbe26ddd3030b8ebb267e8d20671b0.png)
解题过程:
解析:设电容器极板长为L,极板间距为d,所加电压为U。带电粒子的电荷量为q,质量为m,初速度大小为v0。
粒子进入电容器后,做类平抛运动,将其沿垂直和平行电场线方向分解,在沿垂直电场线方向的分运动为匀速运动,在平行电场线方向的分运动为匀加速运动。
根据匀速运动规律可得,粒子飞离电容器所用时间为
![](http://img.wesiedu.com/upload/1/c3/1c39ea349446ac1dfe432b39b47225cd.png)
粒子在电容器中的加速度为
![](http://img.wesiedu.com/upload/6/49/6491544a716f909210f24f3891ce67e2.png)
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/69/3691abd85224ec7a12fc7a46400f63e6.png)
由几何关系可得,粒子飞离电容器时的末速度为
![](http://img.wesiedu.com/upload/e/27/e2773487a630f7dda7d45faead9344bc.png)
其末动能为
![](http://img.wesiedu.com/upload/7/89/7896b7b4cbb5282b811733ce5e4b1145.png)
当初速度变为2v0时,粒子飞离电容器所用时间为
![](http://img.wesiedu.com/upload/2/93/293c9440942bb55232c109be11ae42ca.png)
粒子在电容器中的加速度为
![](http://img.wesiedu.com/upload/2/0d/20d1dce8f4801bde2000c2bb86a04680.png)
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/d4/8d438745ab55da9e61e3120fb7be501d.png)
由几何关系可得,粒子飞离电容器时的末速度为
![](http://img.wesiedu.com/upload/0/b4/0b4bdd5d958e2e1aac4c7716b1ee0f09.png)
其末动能为
![](http://img.wesiedu.com/upload/8/b5/8b57fb6f62e945ae3c8219f90540569e.png)
解(1)(2)得:
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/1f/41fbe26ddd3030b8ebb267e8d20671b0.png)
一个初动能为Ek的带电粒子,垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子的动能为飞入时动能的2倍。如果使粒子初速
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