如圖,EFGH間為一無場區(qū)。無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板,兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場,其中A為正極板。無場區(qū)右側(cè)為一點(diǎn)電荷形成的電場,點(diǎn)電荷的位置O也為圓弧形細(xì)圓管CD的圓心,圓弧半徑為R,圓心角為120°,O、C在兩板間的中心線上,D位于GH上。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)電場,粒子出勻強(qiáng)電場經(jīng)無場區(qū)后恰能進(jìn)入細(xì)圓管,并作與管壁無相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(不計(jì)粒子的重力、管的粗細(xì))求:

(1)粒子出勻強(qiáng)電場時(shí),速度與水平方向的夾角;
(2)O處點(diǎn)電荷的電性和帶電量;
(3)帶電粒子穿越勻強(qiáng)電場過程中垂直極板方向的位移大小。
(4)兩金屬板所加的電壓。
(1)30°
(2)
(3)
(4)

(1)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,設(shè)出勻強(qiáng)電場時(shí)速度反向
延長線交中心線于K點(diǎn),由幾何關(guān)系得:

DKO =∠DOC-∠KDO
因圓弧圓心角∠DOC = 120°,∠KDO = 90°
所以∠DKO = 30°,即為粒子出勻強(qiáng)電場的偏轉(zhuǎn)角為30°
(2)設(shè)O處點(diǎn)電荷的帶電量為Q,粒子進(jìn)入細(xì)管的速度為v,由偏轉(zhuǎn)角為30°可得:
…  
粒子進(jìn)入圓管后受到點(diǎn)電荷Q的庫侖力作勻速圓周運(yùn)動(dòng),
有:
即:……
(3)垂直板方向的位移:
(4)設(shè)板間所加電壓為U,出勻強(qiáng)電場時(shí)的豎直方向速度為vy,由偏轉(zhuǎn)角為30°可得:
 
在勻強(qiáng)電場中粒子作類平拋運(yùn)動(dòng),
 
 
 
得: 
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一平行板電容器水平放置,兩板有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場,板間距d=0.40m,電壓U=10V,金屬板M上開有一小孔。有A、B兩個(gè)質(zhì)量均為m=0.10g、電荷量均為q=+8.0×10-5C的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),其間用長為L=0.10m的絕緣輕桿相連,處于豎直狀態(tài),A小球恰好位于小孔正上方H=0.20m處,F(xiàn)由靜止釋放并讓兩個(gè)帶電小球保持豎直下落,(g取10m/s2)
求小題1:小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率。
小題2:小球在運(yùn)動(dòng)過程中距N板的最小距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖17所示,光滑絕緣水平桌面上固定一絕緣擋板P,質(zhì)量分別為mA和mB的小物塊A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))分別帶有+QA和+QB的電荷量,兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長的輕繩跨過定滑輪,一端與物塊B連接,另一端連接輕質(zhì)小鉤。整個(gè)裝置處于正交的場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中。物塊A,B開始時(shí)均靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為K,不計(jì)一切摩擦及AB間的庫侖力,在運(yùn)動(dòng)過程中物塊A、B所帶的電荷量不變,物塊B不會(huì)碰到滑輪,物塊A、B均不離開水平桌面。若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可恰使物塊A對擋板P的壓力為零,但不會(huì)離開P,則

(1)求物塊C下落的最大距離;
(2)求小物塊C下落到最低點(diǎn)的過程中,小物塊B的電勢能的變化量、彈簧的彈性勢能變化量;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時(shí)小物塊B的速度大小以及此時(shí)小物塊B對水平桌面的壓力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)一帶電粒子水平射人如圖所示電場中(上下極板帶異種電荷),射人時(shí)的速度V0,兩極板的長度為L,相距為d,兩極板間電壓為U,粒子帶電量為q,質(zhì)量為m,求帶電粒子射出電場時(shí)的豎直偏移的距離y和速度方向的偏轉(zhuǎn)角度(不計(jì)重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示的裝置中,左邊的非勻強(qiáng)電場使電子加速,右邊的勻強(qiáng)電場使電子減速。設(shè)非勻強(qiáng)電場的電壓為U,勻強(qiáng)電場的電壓為U′,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:只要U′_______U(填“>”或,“<”)電流計(jì)的指針就偏轉(zhuǎn);只要U′_______U(填“>”或“<”),電流計(jì)的指針就不偏轉(zhuǎn)。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到的結(jié)論是_____________________________

________________________________________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某些火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力F等于火箭在單位時(shí)間內(nèi)噴出的推進(jìn)劑的質(zhì)量J與推進(jìn)劑速度V的乘積.即F=JV.質(zhì)子火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的推進(jìn)劑是質(zhì)子,這種發(fā)動(dòng)機(jī)用于外層空間產(chǎn)生小推力來糾正衛(wèi)星軌道.設(shè)一臺(tái)質(zhì)子發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的質(zhì)子流的電流I=1.0A,用于加速質(zhì)子的電壓U=5.0×104V,試求該發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F.已知質(zhì)子的質(zhì)量是m=1.6×1027kg,電量e=1.6×1019C.(保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(2)電子打到熒光屏上的位置P偏離熒光屏中心O的距離OP;
(3)若撤去M、N間的電壓U2,而在兩平行板中的圓形區(qū)域內(nèi)(如圖b所示)加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.001T的勻強(qiáng)磁場,圓形區(qū)域的中心正好就是兩平行板空間部分的中心,要使電子通過磁場后仍打在熒光屏上的P點(diǎn)處,圓形區(qū)域的半徑r為多少?(結(jié)果中可含有反三角函數(shù))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩塊相距為d、足夠長的金屬平行板豎直放置,兩板間電壓為U,長為L的細(xì)絕緣絲線一端拴質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定在左板上某點(diǎn),小球靜止時(shí)絕緣線與豎直方向的夾角為θ。如突然將絲線剪斷,問:(1) 小球的電荷量是多少?(2)剪斷后小球的加速度為多少?
(3)小球經(jīng)多長時(shí)間打到金屬板上?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑絕緣水平面上相距一定距離由靜止釋放兩電荷,下列說法正確的是
A.若為同種電荷,則兩電荷的加速度越來小
B.若為異種電荷,則兩電荷的加速度越來小
C.若為同種電荷,則兩電荷的速度越來大
D.若為異種電荷,則兩電荷的速度越來小

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同步練習(xí)冊答案