如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子,以初速度v0沿偏轉(zhuǎn)電場的中心線射入,極板間距為d,極板長為l,偏轉(zhuǎn)電場所加電壓為U,射出后打在距極板右端L遠(yuǎn)處的豎直熒光屏上,求打在熒光屏上的亮斑距熒光屏中心(熒光屏中心與偏轉(zhuǎn)電場兩極板的中心線在同一水平直線上)的距離y′.
帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時(shí)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿電場方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋知識(shí)可知:
帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
l
v0

帶電粒子在電場中的加速度a=
F
m
=
qE
m
=
qU
md

所以粒子在電場方向上偏轉(zhuǎn)的位移y1=
1
2
at2
=
1
2
qU
md
(
l
v0
)2

帶電粒子離開電場后,做勻速直線運(yùn)動(dòng),其水平分速度為v0,豎直分速度為vy=at=
qUl
mdv0

帶電粒從離開偏轉(zhuǎn)電場到粒子打在屏上經(jīng)歷的時(shí)間t2=
L
v0
,粒子偏轉(zhuǎn)方向的位移y2=vyt=
qUl
mdv0
?
L
v0
=
qUlL
md
v20

所以粒子打在屏上偏轉(zhuǎn)的總位移y′=y1+y2=
qUl2
2md
v20
+
qUlL
md
v20
=
qlU
md
v20
(L+
l
2
)

答:帶電粒子打在熒光屏上的亮斑距熒光屏中心(熒光屏中心與偏轉(zhuǎn)電場兩極板的中心線在同一水平直線上)的距離y′=
qlU
md
v20
(L+
l
2
)
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

如圖所示的裝置,U1是加速電壓,緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板.板長為l,兩板間距離為d,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子,經(jīng)加速電壓加速后沿金屬板中心線水平射入兩板中,若兩水平金屬板間加一電壓U2,當(dāng)上板為正時(shí),帶電粒子恰好能沿兩板中心線射出;當(dāng)下板為正時(shí),帶電粒子則射到下板上距板的左端1/4處,求:

(1)為多少?
(2)為使帶電粒子經(jīng)U1加速后,沿中心線射入兩金屬板,并能夠從兩板之間射出,兩水平金屬板所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,BCD是光滑絕緣的、豎直固定的半徑r=2.0m的圓軌道的一部分,CD為豎直直徑,僅在BC間有方向豎直向下、高度足夠高的勻強(qiáng)電場E,∠BOC=θ=53°.當(dāng)一質(zhì)量m=0.5kg的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))P從距水平面AB高為h的地方以v0=7.2m/s的初速度水平拋出恰能無碰撞的從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道,并從D點(diǎn)離開圓軌道,取g=10m/s2.已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)試求:小球從B點(diǎn)進(jìn)入電場時(shí)的速度大小vB;
(2)若小球沿BC軌道的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng).試問:
①小球剛到達(dá)D點(diǎn)時(shí),小球?qū)壍赖膲毫Γ?br>②小球離開D點(diǎn)再經(jīng)多長的時(shí)間到達(dá)水平面AB?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一6帶正電的粒子以一定的初速度垂直進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場.若不計(jì)重力,圖中的四6圖線中能描述粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道,圓弧半徑為R.A點(diǎn)與圓心O等高,B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端.PA是一段絕緣的豎直圓管,兩者在A點(diǎn)平滑連接,整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放,一段時(shí)間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng).已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=
3mg
4q
(g為重力加速度),小球運(yùn)動(dòng)過程中的電荷量保持不變,忽略圓管和軌道的摩擦阻力.求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大。
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力;
(3)小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中速度最大為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,矩形平行金屬板M、N之間的間距是板長的
2
3
3
倍,PQ為兩板的對稱軸線,當(dāng)板間加有自M向N的勻強(qiáng)電場時(shí),以某一速度自P沿PQ飛進(jìn)的帶電粒子(重力不計(jì)),經(jīng)時(shí)間△t,恰能擦M板右端飛出,現(xiàn)用垂直紙面的勻強(qiáng)磁場取代電場,上述帶電粒子仍以原速度沿PQ飛進(jìn)磁場,恰能擦N右端飛出,則
(1)帶電粒子在板間磁場中運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間?
(2)若把上述電場、磁場各維持原狀疊加,該帶電粒子進(jìn)入電磁場時(shí)的速度是原速度的幾倍才能沿PQ做直線運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

電子以初速度v0沿垂直場強(qiáng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中,現(xiàn)在只增大兩板間的電壓,電子仍能穿過平行金屬板,則( 。
A.電子穿越平行板的時(shí)間隨電壓的增大而變長
B.電子穿越平行板的時(shí)間不隨電壓變化
C.電子在平行板間運(yùn)動(dòng)的加速度隨電壓的增大而增大
D.電子在平行板間運(yùn)動(dòng)的加速度不隨電壓變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物塊,帶正電Q,開始時(shí)讓它靜止在傾角α=60°的固定光滑絕緣斜面頂端,整個(gè)裝置放在水平方向、大小為E=
3
mg
Q
的勻強(qiáng)電場,如圖所示,斜面高為H,釋放物塊后,物塊落地的速度大小為( 。
A.2
2gH
B.2
gH
C.
(2+
3
)gH
D.2
2
3
gH

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,A和B是置于真空中的兩平行金屬板,所加電壓為U.一帶負(fù)電的粒子以初速度v0由A板小孔水平射入電場中,粒子剛好能達(dá)到金屬板B.如果要使粒子剛好達(dá)到兩板間距離的一半處,可采取的辦法有( 。
A.初速度為
v0
2
,電壓U不變
B.初速度為
v0
2
,電壓為
U
2
C.初速度為v0,電壓為2U
D.初速度為v0,電壓為
2
U

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