4.如圖所示,AB為兩塊正對(duì)的平行金屬板,A板帶負(fù)電,B板帶正電,板間電壓為U.一電子從A板上的小孔P處進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下向B板運(yùn)動(dòng).已知電子在小孔P處的初速度為零,U=180V,電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg,電子的電荷量e=1.6×10-19C,不計(jì)電子受到的重力.
(1)求電子到達(dá)金屬板B時(shí)的速度v;
(2)若AB兩板間的距離d=3cm,求板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(3)求電子從P運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中電勢(shì)能如何變化?變化了多少?

分析 根據(jù)動(dòng)能定理得出電子到達(dá)金屬板B時(shí)的速度v;
根據(jù)E=$\frac{U}irzoncp$求出板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系求解;

解答 解:(1)根據(jù)動(dòng)能定理研究一電子從A板上的小孔P處進(jìn)入電場(chǎng)到達(dá)B,有:
eU=$\frac{1}{2}$mv2-0
代入數(shù)據(jù)解得:v=8×106m/s,
(2)若AB兩板間的距離d=3cm=0.03m,
根據(jù)E=$\frac{U}6pt7pdy$得板間電場(chǎng)強(qiáng)度為:E=$\frac{180}{0.03}$=6000V/m,
(3)電子從P運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,有:
W=qU=1.6×10-19×180=2.88×10-17J
根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系得電勢(shì)能減小,減小量為2.88×10-17J.
答:(1)電子到達(dá)金屬板B時(shí)的速度是8×106m/s;
(2)若AB兩板間的距離d=3cm,板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小是6000V/m;
(3)電子從P運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中電勢(shì)能減小,減小量為2.88×10-17J.

點(diǎn)評(píng) 本題要注意運(yùn)用公式W=qU求解電勢(shì)差時(shí),公式U中U、W、q三個(gè)量可都代入符號(hào),要注意電荷克服電場(chǎng)力做功,電場(chǎng)力做的是負(fù)功.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖是氫原子能級(jí)圖,若氫原子從高能級(jí)躍遷到量子數(shù)為n的低能級(jí)的譜線(xiàn)中有可見(jiàn)光(光子能量在1.6eV~3.10eV范圍內(nèi)),可判斷n為( 。
A.5B.4C.3D.2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.把螺線(xiàn)管與電源連接,發(fā)現(xiàn)小磁針N極向螺線(xiàn)管偏轉(zhuǎn),靜止時(shí)所指方向如圖所示.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.螺線(xiàn)管左端接電源正極
B.若將小磁針移到螺線(xiàn)管內(nèi)部,小磁針N極所指方向不變
C.若將小磁針移到螺線(xiàn)管左端,小磁針N極將轉(zhuǎn)過(guò)180°
D.若將小磁針移到螺線(xiàn)管正上方,小磁針N極所指方向不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,傾角為30°的光滑斜面上有一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊,受到一個(gè)與斜面平行的大小為5N的外力F作用,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),下滑30cm后在B點(diǎn)與放置在斜面底部的輕彈簧接觸并立刻撤去外力F,物塊壓縮彈簧最短至C點(diǎn),然后原路返回,已知BC間的距離為20cm,g取10m/s2,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.物塊經(jīng)彈簧反彈后恰好可以回到A點(diǎn)
B.物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,克服彈簧的彈力做功為4J
C.物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,能達(dá)到的最大動(dòng)能為3J
D.物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星A和B,它們的軌道半徑分別為rA和rB,已知rA<rB.設(shè)A和B運(yùn)行的線(xiàn)速度分別為vA、vB,周期分別為T(mén)A、TB,則( 。
A.vA=vBB.vA<vBC.TA<TBD.TA>TB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.某同學(xué)利用圖a所示電路來(lái)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端緩緩向右移動(dòng),并逐一記錄第1、2、3、4、5組電壓表和電流表的示數(shù)(電表均視為理想電表),且將數(shù)據(jù)“點(diǎn)”在圖b所示的坐標(biāo)系描出.

(1)請(qǐng)畫(huà)出干電池的U-I圖線(xiàn).
(2)由圖線(xiàn)可知該干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)電阻r=0.67Ω.
(3)給同學(xué)選用的滑動(dòng)變阻器標(biāo)明“10Ω,2.5A”,實(shí)驗(yàn)中當(dāng)記錄第1組數(shù)據(jù)時(shí)滑片大約移動(dòng)了總長(zhǎng)度的C
A.$\frac{1}{4}$長(zhǎng)度       B.$\frac{1}{3}$長(zhǎng)度       
C.$\frac{1}{2}$長(zhǎng)度       D.$\frac{2}{3}$長(zhǎng)度
(4)改變滑動(dòng)變阻器阻值,直至電源輸出功率達(dá)到最大,請(qǐng)?jiān)趫Db上畫(huà)出電源的最大輸出功率對(duì)應(yīng)的區(qū)域.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.一降落傘在勻速下降過(guò)程中突然遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng),若風(fēng)速越大,則降落傘( 。
A.下落的時(shí)間越短B.下落的時(shí)間不變C.落地時(shí)速度越小D.落地時(shí)速度越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.如圖所示的v-t和s-t圖象中給出四條圖線(xiàn)為甲、乙、丙、丁代表四輛車(chē)由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.甲車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),乙車(chē)做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.0~1時(shí)間內(nèi),甲車(chē)通過(guò)的位移等于乙車(chē)通過(guò)的位移
C.丙、丁兩車(chē)在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn)
D.0~t2時(shí)間內(nèi),丙車(chē)的平均速度等于丁車(chē)的平均速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.一束白光從頂角為θ的一邊以較大的入射角θ1射入并通過(guò)三棱鏡后,在屏P上可得到彩色光帶,如圖所示,在入射角θ1逐漸減小到零的過(guò)程中,假如屏上的彩色光帶先后全部消失,則:( 。
A.紅光最先消失,紫光最后消失B.紫光最先消失,紅光最后消失
C.紫光最先消失,黃光最后消失D.紅光最先消失,黃光最后消失

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