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S为一离子源,它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子.离子质量为m=1×10-15kg,电量为q=2×10-8C,速度为v0=4×105m/s.在S右侧有一半径为R=4×10-2m的圆屏,OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线.(不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应):如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上.求S与屏的最大距离.
分析:根据恰好打在边缘时,间距满足最大距离,从而由牛顿第二定律与运动学公式,即可求解.
解答:解:设平行于圆板的粒子恰好能打在其边缘时,S与板距离的为h是满足条件的最大距离,
根据牛顿第二定律,则有:a=
qE
m

而位移与时间关系式为h=
1
2
at2

又因 R=v0t
因此联立可,解得:h=0.5 m  
答:S与屏的最大距离0.5m.
点评:考查牛顿第二定律与运动学公式综合运用,注意理解运动情景.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

S为一离子源,它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子.离子质量为m=1×10-15kg,电量为q=2×10-8C,速度为v0=4×105m/s.在S右侧有一半径为R=4×10-2m的圆屏,OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线.试对下面两种分别加入电场或磁场的情形求解(不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应):
(1)如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上.求S与屏的最大距离.
(2)如果S与圆屏间有范围足够大的磁感强度为B=0.5T的匀强磁场,方向垂直屏向右.S发射的离子中,有些不论S与屏距离如何,总能打到屏上.求这些离子的速度方向与OO′夹角的取值范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:

S为一离子源,它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子。.离子质量为m=1×10-15kg,电量为q=2×10-8C ,速度为v0=4×105m/s。在S右侧有一半径为R=4×10-2m的圆屏,OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线。(不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应):如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上。求S与屏的最大距离。

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S为一离子源,它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子。.离子质量为m=1×10-15kg,电量为q=2×10-8C ,速度为v0=4×105m/s。在S右侧有一半径为R=4×10-2m的圆屏,OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线。(不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应):如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上。求S与屏的最大距离。

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(1)如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上.求S与屏的最大距离.
(2)如果S与圆屏间有范围足够大的磁感强度为B=0.5T的匀强磁场,方向垂直屏向右.S发射的离子中,有些不论S与屏距离如何,总能打到屏上.求这些离子的速度方向与OO′夹角的取值范围.

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