(18分)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L

(18分)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L

题型:不详难度:来源:
(18分)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为e,求:

(1)电子离开加速电场是的速度大小;
(2)电子经过偏转电场的时间;
(3)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?
答案
②  ③ 
④离O点最远距离=" Y’+d/2=(2L+l)" d /2l
解析

试题分析:①设电子流经加速电压后的速度为,则由动能定理有:
  q=e   (2分)
     (1分)

②电子经过偏转电场时做类平抛运动,运动时间
   (3分)
③设两极板上最多能加的电压为要使电子能从平行板间飞出则电子的最大侧移量为,则有:   (4分)
联立①②两式  (2分)

④从板边缘飞出到荧光屏上离O点最远。这时
tanα=vy/v0=Y’/L  (1分)
而vy="at"   (1分) ∴tanα=vy/v0="U’l/2dU=" d/l  (1分)
∴Y’=" L" d/l  (1分)
离O点最远距离=" Y’+d/2=(2L+l)" d /2l  (2分)
举一反三
(10分)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v0射入匀强电场中,使得带电粒子落在A板M点上,

试求:(1)M点离板下端的高度;
(2)若将A板向左侧水平移动d/2并保持两板电压为U,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A板M点上,则应以多大的速度v射入匀强电场?
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(16分)如图所示,在xOy平面内,x轴的上方分布有沿x轴负方向的场强E=1.2×103N/C的匀强电场,x轴的下方分布有垂直纸面向里的磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场。在x轴上有一个足够大的垂直于y轴的平板MN,平板上开有一个小孔P,P点距O点的距离Sx=3cm,P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管,管内由于静电屏蔽没有电场。y轴负方向上距O点cm的粒子源S可以向平面内各个方向发射a粒子,假设发射的a粒子速度大小均为2×105m/s,打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子带正电,比荷为×l07C/kg重力不计,求

(1)a粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子从S到达P孔的时间;
(2)经过准直管进入电场中运动的a粒子,到达y轴的位置与O点的距离。
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(12分)两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6 kg的带电粒子,以v0=2 m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B两板间距离为d=4 cm,板长l=10 cm.

(1)当A、B间的电压为UAB=1 000 V时,粒子恰好不偏转,沿图中虚线射出电场.求该粒子的电荷量和电性.(g取10 m/s2)
(2)令B板接地,欲使该粒子射出偏转电场,求A板所加电势的范围.
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一带负电油滴在电场中从N到M的运动轨迹如图中虚线所示,实线为电场线,不计空气阻力。则可以判断:
A.M点电势小于N点电势
B.M点场强大于N点场强
C.油滴在M点电势能小于N点电势能
D.油滴从N运动到M,重力势能和动能之和减小

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如图所示,初速度不计的电子从电子枪中射出,在加速电场中加速,从正对P板的小孔射出,设加速电压为U1,又垂直偏转电场方向射入板间并射出,设偏转电压为U2。则:
A.U1变大,则电子进入偏转电场的速度变大
B.U1变大,则电子在偏转电场中运动的时间变长
C.U2变大,则电子在偏转电场中运动的加速度变大
D.若要电子离开偏转电场时偏移量变小,仅使U1变大,其它条件不变即可

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