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＝4×10－3 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(fù)極相連？

所加的電壓U應(yīng)取什么范圍？

 

【答案】

（1）10m/s；（2）負(fù)極；120 V<U<200 V

【解析】

試題分析：(1)粒子在電場在做類平拋運(yùn)動(dòng)，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(fù)極，當(dāng)所加的電壓為U1時(shí)，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(shí)，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(diǎn)：粒子在電場中加速，類平拋運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d，帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子以速度v從兩極板中央處水平飛入兩極板間，當(dāng)兩板上不加電壓時(shí)，粒子恰從下板的邊緣飛出．現(xiàn)給AB加上一電壓，則粒子恰好從上極板邊緣飛出求：（1）兩極板間所加電壓U；（2）金屬板的長度L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平放置的矩形線圈abcd的面積為S，處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，則穿過矩形線圈的磁通量是
BS
BS
，當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過90°時(shí)，穿過它的磁通量為
0
0
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的白色的傳送帶以速度v=6m/s向右勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一小煤塊輕輕地放在傳送帶A端，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，若A端與B端相距30m，則（g=10m/s2）（　�。�
A、小煤塊先作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線運(yùn)動(dòng)B、小煤塊一直作勻加速直線運(yùn)動(dòng)C、全過程中，小煤塊先受到向右的滑動(dòng)摩擦力，后不受摩擦力作用D、全過程中，小煤塊先受到向右的滑動(dòng)摩擦力，后受到向右的靜摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10?18C的帶正電的粒子（不計(jì)重力），從貼近a板的左端以υ0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到邊界b的Q（圖中未標(biāo)出）處．試求
（1）粒子穿過狹縫P時(shí)的速度υ及其與b板的夾角θ．
（2）P、Q之間的距離L．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來AB兩板不帶電，B極板接地，它的極板長L=0.1m，兩板間距離d=0.4×10-2m，現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2.0×10-6kg，帶電量q=+1.0×10-8C，以一定初速度從兩板中央平行于極板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中點(diǎn)O處，不反彈．忽略平行板電容器的邊緣效應(yīng)，取g=10m/s2．試求：
（1）帶電粒子入射初速度的大小；
（2）現(xiàn)使電容器帶上電荷，使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出，且不碰板．則帶電后A板的電勢應(yīng)滿足什么條件？

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同步練習(xí)冊答案