如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U,相距为d,两板间形成匀强电场.有一带电粒子质量为m(重力不计)、所带电量为+q,从两板下端连线的中点P以竖
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如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U,相距为d,两板间形成匀强电场.有一带电粒子质量为m(重力不计)、所带电量为+q,从两板下端连线的中点P以竖
题型:不详
难度:
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如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U,相距为d,两板间形成匀强电场.有一带电粒子质量为m(重力不计)、所带电量为+q,从两板下端连线的中点P以竖直速度v
0
射入匀强电场中,要使得带电粒子落在A板M点上,试求:
(1)此过程中电场力做的功
(2)M点离板下端的高度
(3)若将A板向左侧水平移动d/2,此带电粒子仍从P点以速度v
0
竖直射入匀强电场,则两板间电压应增大还是减小?电压应变为原来的几倍?
(4)若将A板向左侧水平移动d/2时两板电压保持为U,则此带电粒子应以多大的速度v′从P点竖直射入匀强电场?
答案
(1)此过程中电场力做的功
W=
U
2
q
(2)小球水平方向做匀加速运动,竖直方向做匀速直线运动,则有
水平方向有:
d
2
=
1
2
a
t
2
,①
式中
a=
Eq
m
=
Uq
dm
②
竖直方向有:h=v
0
t ③
联立解得M点离板下端的高度
h=
m
qU
v
0
d
(3)电压应增大,初速度v
0
不变,根据③知,两次运动的时间相等,由①有
d
a
1
=
2d
a
2
得a
2
=2a
1
由②式推得两板间电压关系为U
2
=3U
1
,电压应变为原来的3倍.
(4)电压不变,则Ed=E′
?
3
2
d
,得加速度关系a′=
2
3
a
由式d′=
1
2
a′(
h
v′
)
2
可解得v′=
qU
3m
?
h
d
=
3
3
v
0
答:
(1)此过程中电场力做的功为
U
2
q
.
(2)M点离板下端的高度是
m
qU
v
0
d
.
(3)两板间电压应增大,电压应变为原来的3倍.
(4)此带电粒子应以
3
3
v
0
的速度v′从P点竖直射入匀强电场.
举一反三
如图所示,半径为r的金属圆环置于水平面内,三条电阻均为R的导体杆Oa、Ob和Oc互成120°连接在圆心O和圆环上,圆环绕经过圆心O的竖直金属转轴以大小为ω的角速度按图中箭头方向匀速转动.一方向竖直向下的匀强磁场区与圆环所在平面相交,相交区域为一如图虚线所示的正方形(其一个顶点位于O处).C为平行板电容器,通过固定的电刷P和Q接在圆环和金属转轴上,电容器极板长为l,两极板的间距为d.有一细电子束沿两极板间的中线以大小为v
0
(
v
0
>
2ωl
π
)的初速度连续不断地射入C.
(1)射入的电子发生偏转时是向上偏转还是向下偏转?
(2)已知电子电量为e,质量为m.忽略圆环的电阻、电容器的充电放电时间及电子所受的重力和阻力.欲使射入的电子全部都能通过C所在区域,匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件?
题型:不详
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|
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矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹水平射向滑块,若射击上层,则子弹刚好不穿出,若射击下层,则子弹整个儿刚好嵌入,如图甲、乙所示,则上述两种情况相比较,下列说法正确的是( )
A.两次子弹对滑块做的功一样多
B.子弹嵌入下层过程中对滑块做的功多
C.两次滑块所受的冲量一样多
D.子弹击中上层过程中系统产生的热量多
题型:苏州模拟
难度:
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如图所示,在水平方向的匀强电场(场强为E)中,在水平光滑桌面上有一半径为R的圆,O为圆心,AOB为一直径.现将一带正电q的微粒,以相同的动能从A点沿桌面射出,因射出方向不同,微粒将通过圆上的不同点,其中到达C点时微粒的动能最大.已知∠BAC=37°,则电场方向与AC的夹角θ=______;若微粒从A点沿与电场垂直方向射出,微粒恰能通过C点,则射出时的初动能为______.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N点.已知小球的质量为m、初速度大小为v
0
、斜面倾角为θ,电场强度大小未知.则下列说法中正确的是( )
A.可以确定小球一定带正电荷
B.可以求出小球落到N点时的速度
C.可以求出小球到达N点过程中其重力所做的功
D.可以求出小球到达N点所用的时间
题型:不详
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如图所示,F为荧光屏.在A和B两极板间的加速电压为U
1
,在两水平放置的平行板C、D间加有偏转电压U
2
,CD两板距离为d,板长为L.现分别有质子和α粒子(氦核)由静止从A板中心点出发,经加速后以水平速度从C、D板间正中央进入,不计粒子的重力,则
(1)如果质子和α粒子都能打在荧光屏F上,那它们能打到F的同一位置吗?证明你的结论;
(2)要使质子和α粒子都能打在荧光屏F上,U
2
/U
1
应满足什么条件?
题型:不详
难度:
|
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