如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d,金屬板長(zhǎng)L=2
3
d,B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K,現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO′的速度v0不斷射入,不計(jì)粒子所受的重力.
(1)若在A、B板間加一恒定電壓U=U0,則要使粒子穿過(guò)金屬板后恰好打到小孔K,求U0的大。
(2)若在A、B板間加上如圖乙所示的電壓,電壓為正表示A板比B板的電勢(shì)高,其中T=
2L
v0
,且粒子只在0~
T
2
時(shí)間內(nèi)入射,則能打到小孔K的粒子在何時(shí)從O點(diǎn)射入?
(1)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),則:
水平方向:L=V0t
豎直方向:
d
2
=
1
2
×
qU0
md
t2

L=2
3
d

聯(lián)立得:U0=
mV20
12q

(2)粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為:
t=
L
V0
=
T
2

設(shè)粒子在t′時(shí)刻進(jìn)入金屬板,粒子類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t″,則;
d
2
=
1
2
×
q.4U0
md
t2

L=2
3
d

聯(lián)立得:t″=
T
4

所以t′=t-t″=
T
4

答:(1)要使粒子穿過(guò)金屬板后恰好打到小孔K,U0=
mV20
12q
;
(2)能打到小孔K的粒子在
T
4
時(shí)從O點(diǎn)射入.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

一電荷量為qq>0)、質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用下,在t=0時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。不計(jì)重力,求在t=0到tT的時(shí)間間隔內(nèi)

(1)粒子位移的大小和方向;
(2)粒子沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


(1)電子離開(kāi)極板時(shí)的動(dòng)能為多少eV。
(2)極板的長(zhǎng)度L。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域內(nèi),有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從原點(diǎn)O沿x軸進(jìn)入場(chǎng)區(qū),恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為T0;若撤去磁場(chǎng),只保留電場(chǎng),其他條件不變,該帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為
1
2
T0;若撤去電場(chǎng),只保留磁場(chǎng),其他條件不變,那么,該帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間應(yīng)該是( 。
A.
π
3
T0
B.
π
4
T0
C.
3
π
T0
D.
4
π
T0

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

a、b、c三個(gè)α粒子由同一點(diǎn)同時(shí)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場(chǎng),由此可以肯定( 。
A.在b飛離電場(chǎng)的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上
B.b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)
C.進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),c的速度最大,a的速度最小
D.動(dòng)能的增量相比,c的最大,a和b的一樣大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,C、D兩帶電平行金屬板間的電壓為U,A、B也為一對(duì)豎直放置的帶電平行金屬板,B板上有一小孔,小孔在C、D兩板間的中心線上.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力)從D板邊緣的O點(diǎn)以速度vo斜向射入C、D板間,穿過(guò)B板的小孔運(yùn)動(dòng)到緊靠A板的P點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,則A、B兩板間的電壓為( 。
A.
mv02-qU
2q
B.
2mv02-qU
2q
C.
mv02-qU
q
D.
2mv02-qU
q

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,上板開(kāi)有小孔的平行板電容器水平放置,電容C=1.5×10-10F.帶有的電荷量Q=4.5×10-9C,兩板間的距離d=1cm,此時(shí)電容器兩板問(wèn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是______V/m;一質(zhì)量m=0.01kg的帶電油滴從空中由靜止自由下落0.4s,從小孔進(jìn)入兩極板間,當(dāng)油滴到達(dá)下極板時(shí)速度恰好變?yōu)榱,不?jì)空氣阻力的影響,則油滴的帶電量為_(kāi)_____C(取g=l0m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在空間水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定的初速度水平拋出,從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平,A.B.C三點(diǎn)在同一直線上,且AB=2BC,由此可見(jiàn),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.電場(chǎng)力為2mg
B.小球帶正電
C.小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
D.小球從A到B與從B到C的速度變化量相等

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