高中物理

Question

1.真空中有一对平行金属板，相距6.2cm，两板电势差为90V。二价的氧离子由静止开始加速，从一个极板到达另一个极板时，动能是多大？这个问题有几种解法？哪种解法比较简便？
2.先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场。在下列两种情况下，分别求出电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比。
（1）电子与氢核的初速度相同
（2）电子与氢核的初动能相同

Answer 1

（1）这里总的方法有两种
1.牛顿力学：场强E = U/d，二价的氧离子受到的电场力为F = Eq，所以加速度a = F/m，到达另一个极板时v^2 = 2ad，所以动能Ek = 1/2 mv^2 = Fd = Uq = 90 * 2 * 1.6 * 10^-19 = 2.88*10^-17 J；
2.动能定理：电场力做功转化为动能，所以动能Ek = Uq = 2.88*10^-17 J。
当然是第二种方法简单了，也是一般用的方法。

（2）让一束电子和一束氢核通过同一偏转电场，由于带电量相同，偏转电场相同，所以电场力做功W = Uq相同，则Ek = 1/2 mv^2 = W，电场力方向上速度v = √（2W/m），而偏角正切就是电场力方向上速度：初速度，
1.当电子与氢核的初速度相同时，此时电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比就是电场力方向上速度之比，也就是√[m（氢核）]：√[m（电子）] = √1836；
2.当电子与氢核的初动能相同时，初速度之比即√[m（氢核）]：√[m（电子）] ，而电场力方向上速度之比也是√[m（氢核）]：√[m（电子）] ，比例相同所以电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比是1：1

Answer 2

1.
两种吧，一种向二楼说的W=qU，
极板间的距离条件此时可以略去
那么二价氧离子q=2*e=3.2*10^-19 c
电场做功w=90*q=2.88*10^-17 J
由于电场做功全部转化为离子动能
（重力做功不计）
所以动能Ek=w
另外一种是具体分析阳离子在电场中受到的力，比较麻烦，当然方法很基础，
用类似力的作用就可以搞定。

2
这个很简单，
（1）两种离子有相同水平初速度，
那么对离子飞出（例）自上而下的电场时，
水平方向速度相同，
此时竖直方向速度会不同，
有V（电子）=a1（加速度）*t1（时间）
V（氢核：单质子）=a2*t2
水平方向速度相同有t1=t2
而列Tan（电子）=V（电子）/V（水平）
Tan（氢核）=V（氢核）/V（水平）
比值化简=V电子/V氢核
a=qE/M（通式，具体带入）
那么带入速度再次化简=M氢核/M电子
大约是一千多倍

（2）当有相同动能时
Ek=0.5M电*V电子水平^2=0.5M氢核（单质子无中子）*V氢核水平^2
而此时t1=L/V电子水平
t2=L/V氢核水平
又有Tan电子=V电子竖直/V电子水平
Tan氢核=V竖直/V水平
且V竖直=a*t
全部带入化简tan电子/tan氢核=
M氢核*V氢核水平^2/M电子*V电子水平^2
也就是 =1（动能相等）

Answer 3

1．依据匀强电场的公式：W=Uq．氧离子在运动过程中，只有电场力在做功W=Uq．
即总功＝电场力在做功＝Uq．
根据动能定理：物体所受合外力做功（总功）＝动能的变化量
所以， 总功＝电场力在做功＝Uq＝动能－0（初动能）

这种比较简单，你还可以用E＝U／d，F＝Eq，W＝Fd故：W＝Uq
根据动能定理：物体所受合外力做功（总功）＝动能的变化量
所以， 总功＝电场力在做功＝Uq＝动能－0（初动能）

参考资料：Ｑ

Answer 4

一，能量收恒Ek=Uq=180eV（eV是电子伏特，1eV=1.6*10^-19J）。二，t=s/v，a=Eq/m，v(y)=at=Eqs/mv，tan=Eqs/(mv*v)这里Eqs都一样，所以tan比就是mvv的反比，(1)，速度一样，tan(电子):tan(氢)=m:M=1:1008。(2)，动能一样，mvv相等，比是1:1

Answer 5

2种 最简单 W=Uq
(1)情况可以 因为水平方向速度相同 只有竖直方向速度不同，正切值比即为竖直方向速度之比本回答被网友采纳