如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負(fù)電.兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間距為d、電勢(shì)差為U,在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔.CD為兩塊同心半圓形金屬板,圓心都在貼近B板的處,C帶正電、D帶負(fù)電.兩板間的距離很近,兩板末端的中心線正對(duì)著B板上的小孔,兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等,方向都指向.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì).現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計(jì)),問:

(1)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大?

(2)為了使微粒能在CD板間運(yùn)動(dòng)而不碰板,CD板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件?

(3)從釋放微粒開始,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)?

答案:
解析:

  解:(1)設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理,有

    (1)  解得

  (2)微粒進(jìn)入半圓形金屬板后,電場(chǎng)力提供向心力,有

    (2)

  聯(lián)立(1)、(2),得

  

  (3)微粒從釋放開始經(jīng)t1射出B板的小孔,則

    (3)

  設(shè)微粒在半圓形金屬板間運(yùn)動(dòng)經(jīng)過t2第一次到達(dá)最低點(diǎn)P點(diǎn),則

    (4)

  所以從釋放微粒開始,經(jīng)過微粒第一次到達(dá)P點(diǎn);

  根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,易知再經(jīng)過微粒再一次經(jīng)過P點(diǎn);

  所以經(jīng)過時(shí)間,微粒經(jīng)過P點(diǎn).


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,A、B為兩個(gè)用絕緣細(xì)線懸掛起來的質(zhì)量相同的帶電介質(zhì)小球,左邊放一個(gè)帶正電的球C時(shí),兩懸線都保持豎直方向(兩線長(zhǎng)度相同).若把C球移走,兩球沒有發(fā)生接觸,那么下面四個(gè)圖中,哪個(gè)圖可以正確表示A、B兩球的位置( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B為兩個(gè)固定的等量的同種正電荷,在它們連線的中點(diǎn)處有一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的正電荷C,現(xiàn)給電荷C一個(gè)垂直于連線的初速度v0,若不計(jì)電荷C所受的重力,則關(guān)于電荷C運(yùn)動(dòng)過程中的速度和加速度情況,下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負(fù)電.兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間距為d、電勢(shì)差為U,在B板上開小孔C.現(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子(粒子的重力不計(jì)),問:
(1)為了使粒子能從C飛出后經(jīng)過一段時(shí)間后飛到D點(diǎn),在B板下方加一足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),CD連線與B板的夾角為θ=45°,CD長(zhǎng)度為L(zhǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向?
(2)在粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)時(shí),為讓帶電粒子不打到B極板,需將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度改變,為達(dá)到目的,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,a、b為兩個(gè)固定的帶等量正電荷的點(diǎn)電荷,虛線ab、cd互相垂直平分,負(fù)電荷q由c點(diǎn)從靜止釋放,如果只受電場(chǎng)力作用,則下列關(guān)于此電荷運(yùn)動(dòng)的說法正確的是(  )
A、從c到d電勢(shì)先減小后增大B、在cd間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),經(jīng)O點(diǎn)時(shí)速度最大C、從c到O加速度減小,從O到d加速度增大D、運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能與電勢(shì)能總量不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B為兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷,D為A、B連線的中點(diǎn).以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)、垂直AB向右為正方向建立Ox軸.下列四幅圖分別反映了在x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ(取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)和電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系,其中正確的是( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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