如圖1所示,在xoy坐標(biāo)系中,兩平行金屬板如圖放置,OD與x軸重合,板的左端與原點(diǎn)O重合,板長(zhǎng)L=2m,板間距離d=1m,緊靠極板右側(cè)有一熒光屏.兩金屬板間電壓UAO變化規(guī)律如圖2所示,變化周期為T(mén)=2×10-3s,U0=103V,t=0時(shí)刻一帶正電的粒子從左上角A點(diǎn),以平行于AB邊v0=1000m/s的速度射入板間,粒子電量q=1×10-5C,質(zhì)量m=1×10-7kg.不計(jì)粒子所受重力.求:
(1)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo);
(3)粒子打到屏上的動(dòng)能.
(1)粒子在板間沿x軸勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,L=v0t
t=
L
v0
=2×10-3

(2)0時(shí)刻射入的粒子在板間偏轉(zhuǎn)量最大為y1
y1=
1
2
a(
T
2
)2+(a
T
2
)
T
2

又根據(jù)牛頓第二定律
U0q
d
=ma

所以解得y1=0.15m
故縱坐標(biāo)為y=d-y1=0.85m
(3)粒子出射時(shí)的動(dòng)能,由動(dòng)能定理得:
U0
d
qy2=
1
2
mv2-
1
2
mv02

y2=
1
2
a(
T
2
)2

代入數(shù)據(jù)解得Ek=
1
2
mv2=5.05×10-2J

答:(1)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2×10-3s;
(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo)為y=0.85m;
(3)粒子打到屏上的動(dòng)能5.05×10-2J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)分布在正方形ABCD區(qū)域內(nèi),場(chǎng)強(qiáng)方向平行于AB邊,M、N分別為AB邊和BC邊的中點(diǎn).一個(gè)具有初動(dòng)能E0的帶電粒子射入電場(chǎng)(沿紙面運(yùn)動(dòng)).如果帶電粒子從M點(diǎn)垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,恰好從C點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng),則帶電粒子從C點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_____;如果帶電粒子以相同初動(dòng)能從N點(diǎn)垂直于BC邊方向射入電場(chǎng),則它離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_____.(帶電粒子重力不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖(a)所示,A和B表示在真空中兩平行金屬板,加上電壓后,它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),圖(b)表示一周期性的交變電壓波形,橫坐標(biāo)代表時(shí)間t,縱坐標(biāo)代表電壓U,從t=0開(kāi)始,電壓為一給定值U0,經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,突然變?yōu)?U0,再過(guò)半個(gè)周期,又突然變?yōu)閁0;…如此周期性交替變化.將上述交變電壓U加在A、B兩板上,使開(kāi)始時(shí)A板電勢(shì)比B板高.在t=0時(shí),在緊靠B板處有一個(gè)初速為零的電子(質(zhì)量為m,電量為q)在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間T(T為電壓變化的周期且已知)剛好到達(dá)A板.
(1)求兩板間的距離d;
(2)在t=
T
3
時(shí),在緊靠B板處有一個(gè)初速為零的電子在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則電子經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間打在哪個(gè)板上?
(3)在t=
T
6
時(shí),在緊靠B板處有一個(gè)初速為零的電子在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則電子經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間打在哪個(gè)板上?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電子從負(fù)極板邊緣垂直射入均強(qiáng)電場(chǎng),恰好從正極板邊緣飛出.現(xiàn)在若使兩極板間的距離大于原來(lái)的2倍,兩極板的電壓保持不變,電子入射的方向和位置不變,且電子仍恰從正極板邊緣飛出,則電子入射速度大小應(yīng)為原來(lái)的(  )
A.
2
2
B.
1
2
C.
2
D.2倍

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示在真空室中電子由靜止開(kāi)始在加速電場(chǎng)加速后,以速度v0=1.6×107m/s連續(xù)地沿兩平行金屬板中心線OO′射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),已知極板長(zhǎng)L=4cm,極板間距離d=1cm,極板右端與圓形熒光屏(足夠大)距離為S=18cm,已知電子的電荷量大小為e=1.6×10-19C,電子的質(zhì)量為m=0.9×10-30kg.
(1)加速電場(chǎng)的電壓U0的大?
(2)為保證電子不打在AB極板上,AB極板所加電壓最大值Um為多少?
(3)如果AB兩極板之間所加電壓如圖乙所示,圓形熒光屏以oo'為軸以角速度ω=20πrad/s轉(zhuǎn)動(dòng),由于熒光屏的余輝現(xiàn)象和人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象我們將會(huì)在觀測(cè)點(diǎn)看到熒光屏上的圖象,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析并畫(huà)出圖象示意圖,標(biāo)出圖象的大小尺寸.(參考信息:物體在快速運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)人眼所看到的影像消失后,人眼仍能繼續(xù)保留其影像0.3秒左右的圖象,這種現(xiàn)象被稱(chēng)為視覺(jué)暫留現(xiàn)象)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一個(gè)初動(dòng)能為E0的電子,垂直電場(chǎng)線飛入平行板電容器中,飛出電容器的動(dòng)能為2E0,如果此電子的初速度減為原來(lái)的一半,則它飛出電容器的動(dòng)能變?yōu)開(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖(a),平行金屬板長(zhǎng)L,間距為d,兩板接上周期性交變電壓(b),在t=0時(shí)恰好有質(zhì)量m,帶電量為q的粒子在板間中央沿水平方向以速度v0射入電場(chǎng)(不計(jì)重力),則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)情況的表述正確的是( 。
A.粒子在垂直于板方向的分運(yùn)動(dòng)可能是往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B.粒子在垂直于板方向的分運(yùn)動(dòng)是單方向的直線運(yùn)動(dòng)
C.只要周期T和電壓U的值同時(shí)滿足一定的條件,粒子就可沿與板平行的方向飛出
D.粒子不可能沿與板平行的方向飛出

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

示波器面板如圖所示,圖中左圖為一信號(hào)源.

(1)若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形(正弦交流信號(hào)的電流i隨時(shí)間t做周期性變化的圖像如圖所示),應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的________接線柱相連,b端與________接線柱相連.
(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖右圖所示,要將波形上移,應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的________旋鈕;要使此波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕;要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形,應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖為示波管的部分示意圖,豎直YY’和水平XX’偏轉(zhuǎn)電極的板長(zhǎng)都為l=4cm,電極間距離都為d=1cm,YY’、XX’板右端到熒光屏的距離分別為10cm和12cm,兩偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)間無(wú)相互影響。電子束通過(guò)A板上的小孔沿中心軸線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極時(shí)的速度為v0=1.6×107m/s,元電荷電量,電子質(zhì)量。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓時(shí),電子束打在熒光屏上的O點(diǎn)。求:
(1)令偏轉(zhuǎn)電極XX’上電壓為零,要使電子束不打在偏轉(zhuǎn)電極YY’的極板上,加在偏轉(zhuǎn)電極YY’上的偏轉(zhuǎn)電壓U不能超過(guò)多大?
(2)若在偏轉(zhuǎn)電極XX’上加Ux=45.5sin()V的電壓,在偏轉(zhuǎn)電極YY’上加Uy=45.5cos()V的電壓,求電子在熒光屏上的x、y坐標(biāo)隨時(shí)間變化的關(guān)系式。
(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明源源不斷的電子打在熒光屏上所產(chǎn)生亮點(diǎn)的軌跡形狀。

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同步練習(xí)冊(cè)答案