一平行板電容器長(zhǎng)l＝10 cm，寬a＝8 cm，板間距d＝4 cm，在板左側(cè)有一足夠長(zhǎng)的“狹縫”離子源，沿著兩板中心平面，連續(xù)不斷地向整個(gè)電容器射入離子，它們的均為5×10－11 kg/C，速度均為4×106 m/s，距板右端處有一屏，如圖(甲)所示，如果在平行板電容器的兩極板間接上如圖(乙)所示的交變電壓，由于離子在電容器中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間遠(yuǎn)小于交變電壓的周期，故離子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．試求：

(1)離子打在屏上的區(qū)域面積；

(2)在一個(gè)周期內(nèi)，離子打到屏上的時(shí)間．


 (1)設(shè)離子恰好從極板邊緣射出時(shí)的電壓為U0

水平方向：l＝v0t①

豎直方向：＝at2②

a＝③

由①②③得

U0＝

＝ V

＝128 V

當(dāng)U>128 V時(shí)打到極板上

當(dāng)U≤128 V時(shí)打到屏上

利用推論：打到屏上的離子好像是從極板中心沿直線射到屏上．

由此可得＝

解得打到屏上的長(zhǎng)度為y＝d

又由對(duì)稱性知，總長(zhǎng)度為2d

區(qū)域面積為S＝2y·a＝2ad＝2×8×10－2×4×10－2 m2＝6.4×10－3 m2.

(2)在前T，有離子打到屏上的時(shí)間

t0＝×0.005 s＝0.0032 s

又由對(duì)稱性知，在一個(gè)周期內(nèi)，打到屏上的總時(shí)間

t＝4t0＝0.0128 s.

答案：(1)6.4×10－3 m2　(2)0.0128 s


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


下列物理現(xiàn)象中：

(1)春天里在一次閃電過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；

(2)“聞其聲而不見其人”；

(3)學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音；

(4)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來(lái)時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高。

這些物理現(xiàn)象分別屬于波的(　　)

A. 反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)

B. 折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉

C. 反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)

D. 衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


2013年元月開始實(shí)施的最嚴(yán)交規(guī)規(guī)定：黃燈亮?xí)r車頭已越過(guò)停車線的車輛可以繼續(xù)前行，車頭未超過(guò)停車線的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈，屬于交通違章行為．如下圖所示．我國(guó)一般城市路口紅燈變亮之前，綠燈和黃燈各有3 s的閃爍時(shí)間．國(guó)家汽車檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)汽車制動(dòng)初速度與剎車距離的規(guī)定是這樣的：小客車在制動(dòng)初速度為14 m/s的情況下，制動(dòng)距離不得大于20 m.

(1)若要確保小客車在3 s內(nèi)停下來(lái)，汽車剎車前的行駛速度不能超過(guò)多少？

(2)某小客車正以v0＝8 m/s的速度駛向路口，綠燈開始閃時(shí)車頭距離停車線L＝36.5 m，小客車至少以多大的加速度勻加速行駛才能不闖黃燈通過(guò)路口？已知駕駛員從看到燈閃到腳下采取動(dòng)作的反應(yīng)時(shí)間是0.5 s.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


我國(guó)自行研制的新一代8×8輪式裝甲車已達(dá)到西方國(guó)家第三代戰(zhàn)車的水平，將成為中國(guó)軍方快速部署型輕裝甲部隊(duì)的主力裝備．設(shè)該裝甲車的質(zhì)量為m，若在平直的公路上從靜止開始加速，前進(jìn)較短的距離s速度便可達(dá)到最大值vm.設(shè)在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定為P，坦克所受阻力恒為f，當(dāng)速度為v(vm>v)時(shí)，所受牽引力為F.以下說(shuō)法正確的是(　　)

A．坦克速度為v時(shí)，坦克的牽引力做功為Fs

B．坦克的最大速度vm＝

C．坦克速度為v時(shí)加速度為a＝

D．坦克從靜止開始達(dá)到最大速度vm所用時(shí)間t＝

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖M和N是兩個(gè)帶有異種電荷的帶電體，(M在N的正上方，圖示平面為豎直平面)P和Q是M表面上的兩點(diǎn)，S是N表面上的一點(diǎn)．在M和N之間的電場(chǎng)中畫有三條等勢(shì)線．現(xiàn)有一個(gè)帶正電的液滴從E點(diǎn)射入電場(chǎng)，它經(jīng)過(guò)了F點(diǎn)和W點(diǎn)，已知油滴在F點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在W點(diǎn)的機(jī)械能．(E、W兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，不計(jì)油滴對(duì)原電場(chǎng)的影響，不計(jì)空氣阻力)則以下說(shuō)法正確的是(　　)

A．P和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等

B．P點(diǎn)的電勢(shì)高于S點(diǎn)的電勢(shì)

C．油滴在F點(diǎn)的電勢(shì)能高于在E點(diǎn)的電勢(shì)能

D．油滴在E、F、W三點(diǎn)的“機(jī)械能和電勢(shì)能總和”沒有改變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，

一個(gè)輕質(zhì)光滑的滑輪(半徑很小)跨在輕繩ABC上，滑輪下掛一個(gè)重為G的物體．今在滑輪上加一個(gè)水平拉力F，使其向右平移到繩BC部分處于豎直、AB部分與天花板的夾角為60°的靜止?fàn)顟B(tài)，則此時(shí)水平拉力F的大小為(　　)

A．(2－)G                                          B．(2＋)G

C．(－1)G                                          D．(＋1)G

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，

傾角為θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定檔板C.勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與擋板C和質(zhì)量為m的物體B連接，勁度系數(shù)為k2的輕彈簧兩端分別與B和質(zhì)量也為m的物體A連接，輕繩通過(guò)光滑滑輪Q與A和一輕質(zhì)小桶P相連，輕繩AQ段與斜面平行，A和B均靜止．現(xiàn)緩慢地向小桶P內(nèi)加入細(xì)沙，當(dāng)k1彈簧對(duì)擋板的彈力恰好為零時(shí)，求：

(1)小桶P內(nèi)所加入的細(xì)沙質(zhì)量；

(2)小桶下降的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


兩根材料相同的均勻?qū)Ь�A和B，其長(zhǎng)度分別為L和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)的變化如圖所示，則A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為(　　)

A．2∶3　　　B．1∶3　　　C．1∶2　　　D．3∶1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測(cè)量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為________m/s，在A、D間的平均速度為______m/s，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于______m/s.

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