在空間中取坐標系xoy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E，如圖所示．初速度可以忽略的電子經(jīng)過另一個電勢差為U的電場加速后，從y軸上的A點以平行x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點坐標為（0，h）．已知U＞
Ed2
4h
，不計電子的重力影響，求電子經(jīng)過x軸時的位置．
設(shè)電子的電量為e、質(zhì)量為m，
電子經(jīng)過電勢差為U的電場加速后獲得速度v0，
由動能定理得：eU=
1
2
m
v20
-0，
電子在電場中做類平拋運動，設(shè)電子在勻強電場中運動的時間為t、加速度為a，
離開電場時在電場方向上的偏移量為y、獲得的速度為vy，
水平方向：d=v0t，
由牛頓第二定律得：eE=ma，
在豎直方向：y=
1
2
at2，豎直分速度：vy=at，
解得U=
Ed2
4y
，因為U＞
Ed2
4h
，所以y＜h，說明電子離開電場后才經(jīng)過x軸．
設(shè)電子離開電場后經(jīng)過時間t'到達x軸，在x軸方向上的位移為x'，
x′=v0t′，y′=h-y=vyt′，
電子經(jīng)過軸時與原點O的距離L=d+x′，
由以上各式解得：L=
d
2
+
2hU
Ed
；
答：電子經(jīng)過x軸時的位置為x=
d
2
+
2hU
Ed
；
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

如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B，板間距離d=0.04m，兩板間的電壓U=400V，板間有一勻強電場．在A、B兩板上端連線的中點Q的正上方，距Q為h=1.25m的P點處有一帶正電的小球，已知小球的質(zhì)量m=5×10-6kg，電荷量q=5×10-10C．設(shè)A、B板的長度無限，g取10m/s2．求：
（1）帶正電小球從P點開始由靜止下落，經(jīng)多長時間和金屬板相碰；
（2）小球與金屬板碰撞點與開始下落P點的高度差．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是一個說明示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時的偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間的距離為d，電勢差為U2，板長為L．為了提高示波管的靈敏度（每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量
h
U2
），可采用的方法是（　�。�
A．增大兩板間的電勢差U2
B．盡可能使板長L短些
C．盡可能使板間距離d小一些
D．使加速電壓U1升高一些

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩塊豎直放置足夠長的帶電平行金屬板A、B，相距d=1.0m，兩板間電勢差UAB=2500V，O點到兩板的距離相等．在O點有一粒子源，釋放質(zhì)量m=2.5×10-3kg、電量q=1.0×10-5C的帶正電微粒．過O點以半徑R=0.25m作一個圓，圓心O′在過D點向右下方傾斜45°的直線上．M在圓周上．∠OO′M=θ=60°．不計粒子間的相互作用，取g=10m/s2：
（1）求帶電微粒在金屬板間運動的加速度大��；
（2）若某帶電微粒初速度大小為v0=2.0m/s，與水平方向成45°角斜向左上方，試通過計算判斷該微粒打在哪個極板上；
（3）若某一微粒在O點射出時初速度方向與水平方向成45°角斜向右上方，且經(jīng)過一段時間通過M點，求該微粒通過M點時的動能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個端點，AC為
1
4
圓�。粋�質(zhì)量為m電荷量為-q的帶電小球，從A點正上方高為H處由靜止釋放，并從A點沿切線進入半圓軌道．不計空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電粒子的運動情況，下列說法正確的是（　�。�
A．小球一定能從B點離開軌道
B．小球在AC部分可能做勻速圓周運動
C．若小球能從B點離開，上升的高度一定小于H
D．小球到達C點的速度可能為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩平行金屬板A，B長l=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB=300V．一帶正電的粒子電荷量q=1.0×10-10C，質(zhì)量m=1.0×10-20Kg，從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度V0=2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN，PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在中線上的O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域（設(shè)界面PS的右邊點電荷的分布不受界面的影響），已知兩界面MN，PS相距為L=12cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上．求（靜電力常數(shù)K=9×109N．m2/C2）
（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠？
（2）點電荷Q的電量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電粒子以一定的初速度射入某勻強電場中，若不計重力，則帶電粒子（　　）
A．一定作勻變速運動B．速度大小可能不變
C．速度方向一定不變D．速度一定增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個帶正電的粒子只在靜電力作用下從一個固定的點電荷附近飛過，運動軌跡如圖中的實線所示，粒子從A向B運動．圖中虛線表示固定點電荷電場的兩個等勢面．下列說法正確的是（　�。�
A．A、B兩點的場強大小關(guān)系是EA＜EB
B．A、B兩點的電勢高低關(guān)系是φA＞φB
C．粒子在A、B兩點時的電勢能大小關(guān)系是EPA＞EPB
D．粒子在A、B兩點時的加速度大小關(guān)系是aA＞aB

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在觀察正弦規(guī)律變化的電壓圖線時，將“掃描范圍”旋鈕置于第一擋(10～100 Hz)，把“衰減”旋鈕置于“”擋，再調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕，屏上便出現(xiàn)完整的正弦曲線，如圖所示．則下列關(guān)于同步極性選擇的說法正確的是                                          (　　)．
A．圖甲是同步開關(guān)置于“－”的結(jié)果
B．圖甲是同步開關(guān)置于“＋”的結(jié)果
C．圖乙是同步開關(guān)置于“－”的結(jié)果
D．圖乙是同步開關(guān)置于“＋”的結(jié)果

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同步練習(xí)冊答案