兩平行金屬板A、B水平放置,一個質(zhì)量m=5×10-6kg的帶電微粒以υ0=2m/s的水平初速度從兩板正中央位置射入電場,如圖所示,A、B兩板間的距離d=4cm,板長L=10cm。
(1)當(dāng)A、B間的電壓UAB=1000V時,微粒恰好不偏轉(zhuǎn),沿圖中直線射出電場,求該粒子的電量。
(2)令B板為電勢零點,A板電勢高于B板電勢,欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場,求AB板電勢差的最大值和最小值。
 
(1)當(dāng)UAB=1000V時,重力跟電場力平衡,微粒沿初速方向做勻速直線運動,由qUAB/d=mg得:q=mgd/UAB=2×10-9C。因重力方向豎直向下,故電場力方向必須豎直向上。又場強方向豎直向下(UAB>0),所以微粒帶負電。————(4分)
(2)當(dāng)qE>mg時,帶電微粒向上偏。設(shè)微粒恰好從上板右邊緣飛出時AB板電勢差為UAB。此時,微粒在水平方向做勻速運動,在豎直方向作加速度a=qUAB/(md)-g的勻加速運動,由d/2=at2/2 和t=L/υ0得UAB=(mυ02d2+mgdL2)/qL2=2600V!8分)
當(dāng)qE<mg時,帶電微粒向下偏轉(zhuǎn),豎直方向加速度a=g-qUAB2/md,同理可得UAB=600V。所以,要使微粒射出偏轉(zhuǎn)電場, UAB最大值為2600V,最小值為600V。————(8分)
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:單選題

如圖為一勻強電場,某帶電粒子從A點運動到B點.在這一運動過程中克服重力做的功大小為1.0J,電場力做的功大小為0.5J.(只受電場力、重力作用),則下列說法正確的是
A.粒子帶負電
B.粒子在A點的電勢能比在B點少0.5J
C.粒子在A點的動能比在B點多0.5J
D.粒子在A點的機械能比在B點少0.5J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,C、D兩水平帶電平行金屬板間的電壓為U,A、B為一對豎直放置的帶電平行金屬板,B板上有一小孔,小孔在C、D兩板間的中心線上。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計重力)從D板邊緣的O點以速度斜向射入C、D板間,穿過B板的小孔運動到緊靠A板的P點時速度恰好為零,則A、B兩板間的電壓為(   )

A.               B.
C.               D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為的帶電粒子以的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場,已知板長,板間距,當(dāng)AB間加電壓時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場(設(shè)此時A板電勢高),重力加速度取g=10m/s2
求:(1)粒子帶什么電?電荷量為多少?
(2)A、B間所加電壓為多少時,帶電粒子剛好能從上極板右端飛出?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個初動能為Ek的帶電粒子,以速率V垂直于場強方向射入平行板電容器兩板間的勻強電場中,飛出時的動能為飛入時的動能的2倍,如果使該帶電粒子以速率3V射入,則它飛出電場時的動能為(   )
A.3EkB.9EkC.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 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,一個帶電為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子,以初速v0緊貼上板垂直于電場線方向進入該電場,剛好從下板邊緣射出,射出時末速度恰與下板成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:不詳 題型:單選題

如下圖所示,兩平行金屬板間有一勻強電場,板長為L,板間距離為d,在板右端L處有一豎直放置的光屏M,一帶電荷量為q,質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板中央射入板間,最后垂直打在M屏上,則下列結(jié)論正確的是(   )
A.板間電場強度大小為mg/q
B.板間電場強度大小為2mg/q
C.質(zhì)點在板間的運動時間和它從板的右端運動到光屏的時間相等
D.質(zhì)點在板間的運動時間大于它從板的右端運動到光屏的時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖9所示,水平放置的平行板電容器板長為L,使兩板帶上電量均為 Q的等量異號電荷時,兩板間的場強為E,一質(zhì)量為m的帶電微粒恰好能在兩板間做勻速直線運動。求:

若將電容器帶電量增大為3Q,使板間的場強變?yōu)?E,讓該微粒以水平初速度v平行于極板進入電容器,則微粒在穿過電容器過程中,在垂直于平行板方向的位移大小為多少(設(shè)微粒不打到極板上)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖一所示,在一水平放置的平行金屬板電容器間加上圖二所示的交變電壓,在平行板電容器的右面距離為L處是一豎直放置的屏,F(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子,連續(xù)不斷地從平行板電容器的正中央以水平速度v0射入。已知平行板電容器板長為L,兩板間距離為d,兩板間所加電壓的周期為T,電壓大小為u0,不計重力。求:
(1)若,求帶電粒子打在屏上離O點的最大距離。(粒子與板不會發(fā)生接觸)
(2)若,求帶電粒子打在屏上離O點的最大距離。(粒子與板不會發(fā)生接觸)

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