如圖所示,兩帶電平行金屬板A、B間的電場為勻強電場,場強E=4.0×102V/m,兩板相距d=16cm,板長L=30cm.一帶電量q=1.0×10-16C、質(zhì)量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場后向著B板偏轉(zhuǎn),不計帶電粒子所受重力,(tan28°=0.53)求:
(1)粒子帶何種電荷?
(2)要使粒子能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v至少為多大?
(3)粒子飛出電場時的最大偏角為多大?
【答案】分析:(1)平行金屬板B板帶負電,粒子向B板偏轉(zhuǎn),則粒子帶正電.
(2)當(dāng)粒子恰好從B板右側(cè)邊緣飛出電場時,此時粒子的速度為粒子飛出電場時最小速度.此時粒子水平位移為L,豎直位移為,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由運動學(xué)公式求出初速度.
(3)分解速度,求出偏轉(zhuǎn)角的正切,再求粒子飛出電場時的最大偏角.
解答:解:(1)由于B板帶負電,粒子向B板偏轉(zhuǎn),說明粒子帶正電
    (2)在粒子偏轉(zhuǎn)到B板之前飛出電場.
    豎直方向:==t2
         得:t=
    水平方向:v==L=1.5×104m/s
  所以要使粒子能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v至少為1.5×104m/s;
    (3)設(shè)粒子飛出電場的最大偏角為θ,則有:
所以θ=28°
答:(1)粒子帶正電;
    (2)要使粒子能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v至少為1.5×104m/s.
    (3)粒子飛出電場時的最大偏角為28°.
點評:本題是帶電粒子在電場中做類平拋運動的問題,關(guān)鍵在于分析臨界條件.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩帶電平行金屬板水平放置,板間勻強磁場方向垂直紙面向里,某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下,經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰能沿水平方向作直線運動.現(xiàn)使小球從較低的b點開始下滑,經(jīng)P點進入板間,則在兩板間的運動過程中(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩帶電平行金屬板A、B間的電場為勻強電場,場強E=4.0×102V/m,兩板相距d=16cm,板長L=30cm.一帶電量q=1.0×10-16C、質(zhì)量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場后向著B板偏轉(zhuǎn),不計帶電粒子所受重力,(tan28°=0.53)求:
(1)粒子帶何種電荷?
(2)要使粒子能飛出電場,粒子飛入電場時的速度v0至少為多大?
(3)粒子飛出電場時的最大偏角為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩帶電平行金屬板之間有相互正交的勻強電場和勻強磁場,F(xiàn)使一個帶正電的粒子以某一初速沿垂直于電場和磁場的方向射入兩板間,測得它飛出該場區(qū)時的動能比射入時的動能小。為使帶電粒子飛出場區(qū)時的動能比射入時的動能大,以下措施中可行的是(    )

A.增大射入時的速度

B.保持金屬板所帶電荷量不變增大兩板間的距離

C.保持兩板間的距離不變,增大兩金屬板所帶的電荷量

D.增大磁場的磁感應(yīng)強度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩帶電平行金屬板水平放置,板間勻強磁場方向垂直紙面向里,某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下,經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰能沿水平方向作直線運動.現(xiàn)使小球從較低的b點開始下滑,經(jīng)P點進入板間,則在兩板間的運動過程中(  )
A.小球的動能會逐漸增大
B.小球的電勢能會逐漸增大
C.小球受到的洛倫茲力會逐漸增大
D.小球受到的電場力會逐漸增大
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