如圖所示,水平放置的平行板電容器,與某一電源相連,它的極板長L=0.4 m,兩板間距離d=4×103 m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m=4×10-5 kg,電量q=+1×10-8 C.(g=10 m/s2)求:

(1)微粒入射速度v0為多少?
(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場,電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負極相連?
所加的電壓U應(yīng)取什么范圍?

(1)10m/s;(2)負極;120 V<U<200 V

解析試題分析:(1)粒子在電場在做類平拋運動,故有:=v0t 、gt2 
可解得:v0 =10 m/s.
(2)電容器的上板應(yīng)接電源的負極,當(dāng)所加的電壓為U1時,微粒恰好從下板的右邊緣射出即
a1()2         又a1     
解得:U1=120 V 
當(dāng)所加的電壓為U2時,微粒恰好從上板的右邊緣射出
即: a2()2    又a2
解得:U2=200 V
所以:120 V<U<200 V.
考點:粒子在電場中加速,類平拋運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,真空中相距d="5" cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖所示.
將一個質(zhì)量m=2.0×10-23 kg,電量q=+1.6×10-15C的帶電粒子從緊臨B板處釋放,不計重力.求:

(1)在t=0時刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大小;
(2)若在t=時刻從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子,粒子恰好不能到達A板,試求 A板電勢變化的周期為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(17分)平面直角坐標(biāo)系中,第1象限存在沿軸負方向的勻強電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度垂直于軸射入電場,經(jīng)軸上的N點與軸正方向成60º角射入磁場,最后從軸負半軸上的P點與軸正方向成60º角射出磁場,如圖所示。不計粒子重力,求:

(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑R;
(2)粒子從M點運動到P點的總時間;
(3)勻強電場的場強大小E。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,兩個平行金屬板AB中間為一勻強電場,AB相距10cm,CD為電場中的兩點,CD=8cm,CD連線和電場方向成60°角,C點到A板的距離為2cm。已知質(zhì)子從C點移到D點,電場力作功為3.2×10-17J。(質(zhì)子帶電量為1.6×10-19C)求:
(1)勻強電場的電場強度;
(2)AB兩板之間的電勢差;
(3)若將A板接地,則C、D兩點的電勢各為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II,兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)。若在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放質(zhì)量為m,帶電量為e的電子:

(1)求電子離開勻強電場I時的速度;
(2)求電子離開勻強電場II的位置(位置坐標(biāo)用L表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,ABCD為一個正方形,勻強電場與這個正方形所在平面平行,把一個電量為的負電荷從A點移到B點,電場力做功;把一個電量為的正電荷從B點移到C點,克服電場力做功,設(shè)A點電勢為零,求:

(1)B、C兩點的電勢;
(2)把電量為q2的正電荷從C點移到D點電場力做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在正交坐標(biāo)系xOy的第一、四象限內(nèi)分別存在兩個大小相等、方向不同的勻強電場,兩組平行且等間距的實線分別表示兩個電場的電場線,每條電場線與x軸所夾的銳角均為60°.一質(zhì)子從y軸上某點A沿著垂直于電場線的方向射入第一象限,僅在電場力的作用下第一次到達x軸上的B點時速度方向正好垂直于第四象限內(nèi)的電場線,之后第二次到達x軸上的C點.求OB與BC的比值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓U1加速后,穿過AA'中心的小孔沿中心軸O1 O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域.當(dāng)極板P和P'間不加偏轉(zhuǎn)電壓時,電子束打在熒光屏的中心O點處,形成了一個亮點;若加上偏轉(zhuǎn)電壓U2后,亮點則偏離到O'點.已知電子帶電量為-e 、質(zhì)量為m,極板P和P'水平方向的長度為L、極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離可忽略不計(如圖所示) .求:
 
(1)打在熒光屏O點的電子速度的大小
(2)熒光屏上O'點與O點的豎直間距多大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示電路中,電源電動勢ε=18V,內(nèi)阻r=1Ω,外電路中電阻R2=5Ω,R3=6Ω,平行板間距d=2cm,當(dāng)滑動變阻器的滑動頭P位于中點時,電流表的示數(shù)為2A,平行板間靜止懸浮著一個電量q=8×10-7C帶負電的微粒.電容器的電容C=50uF,

試求(1)滑動變組器R1的總阻值;(2)電容器所帶的電量Q;(3)微粒的質(zhì)量;(4)滑動變阻器P調(diào)到最上面,,電路穩(wěn)定后微粒的加速度。(g=10m/s2

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