如圖甲所示,真空中相距為d=6cm的兩塊平行金屬板A、B與某一電源(圖中未畫)連接,其中B板接地(電勢為零),A板的電勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示(U0已知)。將一個質(zhì)量m、電荷量q的帶負(fù)電粒子從臨B板處無初速度釋放,不計粒子重力。求A板電勢變化周期T(未知)為多大時,在T到T時刻內(nèi),任意時刻釋放的該粒子,粒子都不能到達(dá)A板(粒子若運動到B板,將被吸附在B板不再運動)。
根據(jù)電場強度
所以帶電粒子所受電場力    
解得
帶電粒子在向A板做勻加速運動,在向A板做勻減速運動,速度減為零后將返回。粒子向A板運動可能的最大位移

要求粒子不能到達(dá)A板,有
,電勢變化頻率應(yīng)滿足

點評:做此類問題關(guān)鍵是把握題目中所要求的臨界條件是什么,然后結(jié)合牛頓第二定律分析解題
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:問答題

如圖,空間中存在兩條射線OMON,以及沿射線OM方向的勻強電場,已知∠NOMθ,某帶電粒子從射線OM上的某點P垂直于OM入射,僅在電場作用下經(jīng)過射線ON上的Q點,若Q點離O點最遠(yuǎn)且OQL,求(1)粒子入射點PO點的距離S。
(2)帶電粒子經(jīng)過電壓U加速后從P點入射,則改變電壓U時,欲使粒子仍然能經(jīng)過Q點,試畫出電壓U與勻強電場的場強E之間的關(guān)系。(只定性畫出圖線,無需說明理由)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,一個電子原來靜止在左極板小孔處,不計電子的重力,下列說法正確的是
A.從t=0時刻釋放電子,電子始終向右運動,直到打到右極板上
B.從t=0時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動
C.從t=T/4時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動,也可能打到右極板上
D.從t=3T/8時刻釋放電子,電子必然打到左極板上

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖1所示,A和B是真空中兩塊面積很大的平行金屬板、加上交變電壓,在兩板間產(chǎn)生變化的電場。已知B板電勢為零,在0~T時間內(nèi),A板電勢UA隨時間變化的規(guī)律如圖2所示,其中UA的最大值為U0,最小值為 -2U0 。在圖1中,虛線MN表示與A、B板平行且等距的一個較小的面,此面到A和B的距離皆為L。在此面所在處,不斷地產(chǎn)生電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電微粒,微粒隨時間均勻產(chǎn)生出來。微粒產(chǎn)生后,從靜止出發(fā)在電場力的作用下運動。設(shè)微粒一旦碰到金屬板,就附在板上不再運動,且其電量同時消失,不影響A、B板的電壓。已知在0~T時間內(nèi)產(chǎn)生出來的微粒,最終有四分之一到達(dá)了A板,求這種微粒的比荷(q/m)。(不計微粒重力,不考慮微粒之間的相互作用)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,M、N為水平放置的平行板電容器的兩個極板,兩極板間距d=0.1m,兩極板間的電壓U=12.5V,O為上極板中心的小孔,以O(shè)為坐標(biāo)原點,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,在y軸方向上,0≤y≤2m區(qū)間存在方向與x軸平行的勻強電場(PQ為電場區(qū)域的上邊界),在x軸方向上,電場范圍足夠大。若規(guī)定x軸正方向為電場正方向,電場強度隨時間變化情況如圖乙所示,F(xiàn)有一個帶負(fù)電的粒子,在t=0時刻從緊靠M級板中心O'處無初速釋放,經(jīng)過小孔O進(jìn)入N板上方的交變電場中,粒子的比荷q/m=1×102C/kg,不計粒子重力。求:

(1)粒子進(jìn)入交變電場時的速度。
(2)粒子在兩板之間飛行的時間。
(3)粒子在8×10-3s末的位置坐標(biāo)。
(4)粒子離開交變電場時的速度大小和方向。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

真空中兩個平行金屬板A,B上加有周期性的交變電壓,如圖所示。在t=0時,電勢φAB,這時緊靠B板處有一個初速度為零的電子,在電場力的作用下開始運動,若已知交變電壓的周期為T,在t=0時,電壓為U0。電子的質(zhì)量為m,電量為e,求:
(1)若電子正好在3T/8時刻到達(dá)A板,則電子到達(dá)時具有的動能是多大?
(2)當(dāng)A,B間距離d為多大時,電子到達(dá)A板的速度為零??

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(2011年溫州中學(xué)高三月考)如圖甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質(zhì)量為m=0.2 kg,帶電荷量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.從t=0時刻開始,空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場(取水平向右的方向為正方向,g取10 m/s2),求:

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大。
(2)23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計),經(jīng)電壓為u的電場加速,加速電壓u隨時間t變化的圖象如圖乙所示。每個電子通過加速電場的過程時間極短,可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個彼此靠近且正對的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場,A、B兩板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢比B板的電勢高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計電子之間的相互作用力及其所受的重力,求:

(1)要使電子都打不到熒光屏上,則A、B兩板間所加電壓U應(yīng)滿足什么條件;
(2)當(dāng)A、B板間所加電壓U'=50V時,電子打在熒光屏上距離中心點O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,A、C、D為三個平行板電容器,MN為中心軸,D1D2與MN的距離相等,O為電容器C的中點,整個裝置處于真空中.A1A2足夠大且足夠近,距離為d0=1mm,中間有磁感應(yīng)強度B=9×10-2T的勻強磁場.A1與D1相連,A2與D2相連并接地,C1C2加上電壓U0=90V,側(cè)面有小孔S1和S2,D1D2的極板長均為L=10cm.今在O點源源不斷的加入初速度為零的中性粒子,粒子在O點處被特殊裝置剝離成2價正離子和電子,而不改變速度大小.已知電子質(zhì)量為m=9×10-31kg,該2價正離子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的2×104倍,電子電量為e=1.6×10-19C,.(忽略粒子重力)
(1)求電子通過孔S2的速度大。
(2)若整個裝置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,電子剛好能從D中飛出,求D1D2兩板間的距離為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案