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(附加题)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的...

(附加题)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力).
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置坐标.
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置.

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(1)在AB边的中点处由静止释放电子,电场力对电子做正功,根据动能定理求出电子穿过电场时的速度.进入电场II后电子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,由牛顿第二定律求出电子的加速度,由运动学公式结合求出电子离开ABCD区域的位置坐标. (2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子先在电场Ⅰ中做匀加速直线运动,进入电场Ⅱ后做类平抛运动,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出位置x与y的关系式. 【解析】 (1)设电子的质量为m,电量为e,电子在电场I中做匀加速直线运动,设射出区域I时的为v.          根据动能定理得 eEL= 进入电场II后电子做类平抛运动,假设电子从CD边射出,出射点纵坐标为y,有       =,a=,t= 代入解得 解得 y=,即电子离开ABCD区域的位置坐标为(-2L,). (2)设释放点在电场区域I中,其坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有       eEx=         y== 解得 xy=,即在电场I区域内满足此方程的点即为所求位置. 答:(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,电子离开ABCD区域的位置坐标为(-2L,).     (2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,所有释放点的位置在xy=曲线上.
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考点分析:
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(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值;
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如甲图所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置.(g取9.80m/s2
①选出一条纸带如乙图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg.甲同学根据乙图中的测量数据算出:当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;打点计时器打B点时重锤的速度vB=______m/s,此时重锤的动能是______J.(结果均保留三位有效数字)
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②乙同学利用他自己做实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以manfen5.com 满分网v2为纵轴,以h为横轴,画出了如丙图所示的图线.
(a)图线的斜率的值近似等于______
A.19.6        B.9.80    C.4.90     D.2.45
(b)图线未过原点O的原因是:______
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小明同学在实验室探究弹力和弹簧伸长的关系的探究过程是:
猜想与假设:弹簧弹力和弹簧伸长成正比例关系.
设计与进行实验:
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(1)设计如图所示的实验装置进行实验;
(2)在弹簧下端挂上钩码,当分别悬挂10g、20g钩码时,记下指针所指的标尺刻度;
(3)将实验数据记录在表格中.
(4)整理器材,进行实验数据分析并得出结论.
交流与评估:
小明同学将实验数据记录在到下表中(重力加速度g=9.8m/s2 )
钩码质量m/g1020
标尺刻度x/10-2m6.008.0010.00
他根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图象如图所示,根据图象于是小明得出结论:弹簧弹力和弹簧伸长不是正比例关系而是一次函数关系,自己先前的猜想是错误的.
(1)请说明小明结论错误的原因:   
(2)这个实验小明同学在设计与进行实验中的设计方案上还存在的不足之处是:    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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