哈尔滨高二物理的课程包括电场、恒定电流、磁场、电磁感应、交变电流、光的传播、光的波粒二象性、原子结构、核能等。
请注意,课程的实际安排可能会根据学校和地区的不同而有所变化,具体请以哈尔滨当地高中的高二物理课程安排为准。
题目:一个电子以初速度v0从两板距离为d的平行板电容器边缘射入电场,如图所示。已知平行板电容器两极板间的电压为U,求电子从射入到飞出电场所需的时间。
【分析】
根据电子在电场中的运动规律,可以列出运动方程,再结合运动学公式求解时间。
【解答】
根据题意,电子在电场中做类平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。
水平方向:$x = v_{0}t$
竖直方向:$y = \frac{1}{2}at^{2}$
其中,$a = \frac{eU}{md}$
联立以上三式可得:
$t = \sqrt{\frac{2d}{eU} \times \frac{v_{0}}{v_{x}}}$
其中,$v_{x} = \sqrt{v_{0}^{2} - 2ad}$
所以,电子从射入到飞出电场所需的时间为:
$t = \sqrt{\frac{2d}{eU} \times \frac{v_{0}}{v_{x}}} = \sqrt{\frac{2d}{eU} \times \frac{v_{0}}{\sqrt{v_{0}^{2} - 2ad}}}$
答案:电子从射入到飞出电场所需的时间为$\sqrt{\frac{2d}{eU} \times \frac{v_{0}}{\sqrt{v_{0}^{2} - 2ad}}}$。
这道例题考察了哈尔滨高二物理中的电学知识,包括电子在电场中的运动规律和运动学公式。通过求解时间,可以检验学生对相关知识的掌握程度和应用能力。