如圖甲所示,邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強電場,電場強度為E,與區(qū)域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏,熒光屏與AB延長線交于O點。現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從A點沿AB方向以一定的初速進入電場,恰好從BC邊的中點P飛出,不計粒子重力。

(1)求粒子進入電場前的初速度的大小?
(2)其他條件不變,增大電場強度使粒子恰好能從CD邊的中點Q飛出,求粒子從Q點飛出時的動能?
(3)現(xiàn)將電場(場強為E)分成AEFD和EBCF相同的兩部分,并將EBCF向右平移一段距離x(x≤L),如圖乙所示。設(shè)粒子打在熒光屏上位置與0點相距y,請求出y與x的關(guān)系?

(1)(2)(3)

解析試題分析:(1)粒子在電場中做類平拋運動,則水平方向:;豎直方向:,解得
(2)其他條件不變,增大電場強度使粒子恰好能從CD邊的中點Q飛出,則;,解得E=8E;從A到Q由動能定理可得:,解得
(3)在ADEF中:;
粒子出射方向與水平方向的夾角:,而,所以
在EFCB中,出射速度與甲相同,則;,所以y3=L-x

    
考點:帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,某區(qū)域存在著豎直向下的勻強電場,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子以水平方向的初速度v0由O點射入該區(qū)域,粒子作類平拋運動剛好通過豎直平面中的P點,已知連線OP長為L,與初速度方向的夾角為。不考慮帶電粒子的重力大小,試求:

(1)判斷帶電粒子的電性和帶電粒子在電場中運動的加速度
(2)勻強電場的場強大小
(3)OP兩點的電勢差

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,兩個平行金屬板P、Q豎直放置,兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時,Q板比P板電勢高5V,此時在兩板的正中央M點有一個電子僅受電場力作用從靜止開始運動,假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0<t<8×10 10s的時間內(nèi),這個電子處于M點的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時間范圍是。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一束初速不計的電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示,若板間距離d =1.0cm,板長l =5.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?(不計重力作用)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖(a)所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m,板長L=0.3m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏.現(xiàn)在AB板間加如圖(b)所示的方波形電壓,已知U0=1.0×102V.在擋板的左側(cè),有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板,粒子的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電荷量q=1.0×10-2C,速度大小均為v0=1.0×104m/s.帶電粒子的重力不計.

求:(1)在t=0時刻進入的粒子,射出電場時豎直方向的速度;
(2)熒光屏上出現(xiàn)的光帶長度;
(3)若撤去擋板,同時將粒子的速度均變?yōu)関=2.0×104m/s,則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如下圖示勻強電場寬度為L,一帶電粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為+q,從圖中A點以V0垂直于場強方向進入勻強電場,若經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后粒子從B點飛出,B點到入射線距離也為L。不計粒子重力。

求 ①A、B兩點間電勢差UAB
②粒子飛出B點時的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

長為L的平行金屬板水平放置,兩極板帶等量的異種電荷,板間形成勻強電場,一個帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以初速度v0緊貼上極板垂直于電場線方向進入該電場,剛好從下極板邊緣射出,射出時速度恰與下極板成30º角,如圖所示,不計粒子重力,

求:(1)粒子末速度的大小 (2)勻強電場的場強  (3)兩板間的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,熱電子由陰極飛出時的初速忽略不計,電子發(fā)射裝置的加速電壓恒為U0,加速后電子從電容器兩極板正中間沿平行板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場。已知電容器板長和兩板間距離均為L="10" cm,下極板接地。電容器右端到熒光屏的距離也是L="10" cm.在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢隨時間變化的圖象如甲圖。(每個電子穿過平行板的時間極短,可以認為電壓是不變的)

求:(1)在t="0.06" s時刻,電子離開偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)移距離y.
(2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)質(zhì)量為5×10-3kg的帶電微粒以v0=2m/s的速度從水平位置的平行金屬板A、B的中央飛入板間,如圖所示,已知板長L=10cm,板間距d=2cm,當UAB=103V時,帶電微粒恰好沿直線穿過板間(g取10m/s2),求:

(1)帶電微粒帶什么電荷,所帶的電荷量多大?
(2)AB間的電壓在什么范圍內(nèi)時帶電微粒能從板間飛出?

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