如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用
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如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用
题型:不详
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来源:
如图所示,两平行金属板水平放置,间距为
d
,板间存在匀强电场.一个质量为
m
、电荷量为
q
的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用的时间为
t
,若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入,则从上板小孔穿
出时所用的时间为
t
/2.不计空气阻力.求:
小题1:指出两板间电场强度的方向.
小题2:电场强度的大小.
小题3:小球穿出下板小孔时速度
v
1
与穿出上板小孔时速度
v
2
之比
v
1
∶
v
2
.
答案
小题1:场强方向竖直
向下.
小题2:
小题3:
解析
(1)场强方向竖直
向下.
(2)根据题意,小球在电场中运动的加速度
a
应竖直向上.
Eq
-
mg
=
ma
①
从上往下:
②
从下往上:
③
由以上三式解得电场强度:
.
(3)由以上②、③两式解得:
,
则:
所以:
.
举一反三
在静电场中,一个电子只在电场力作用下,由A点沿直线运动到B点,在这个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.该电子动能一定增大
B.电子可能沿等势面运动
C.A点的场强一定大于B点
D.电子的电势能可能增加
题型:不详
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|
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在一对很大的平行正对金属板间可形成匀强电场,通过改变两金属板间的电压,可使其间的电场强度E随时间t按图5所示的规律变化。在这个电场中间,有一个带电粒子在t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,且运动过程中不接触金属板,则下列说法中正确的是 ( )
A.带电粒子一定只向一个方向运动
B.0s~3.0s内,电场力的冲量等于0,电场力的功小于0
C.4.0s末带电粒子回到原出发点
D.2.5s~4s内,电场力的冲量等于0
题型:不详
难度:
|
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如图(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电压,t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U
0
=2000V。一个比荷q/m=1.0×10
7
C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动,不计粒子所受重力。
小题1:若要粒子撞击A板时具有最大速率,则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少?
小题2:如果其它条件都保持不变,只是使交变电压的频率在上述最大频率的基础上再逐渐变大,定性画出粒子撞击A板时的速率v与频率f的关系图象。这个图象上将出现一系列的极值,求出所有这些极值点的坐标值。
题型:不详
难度:
|
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如图以y轴为边界,右边是一个水平向左的E
1
=1×10
4
N/C匀强电场,左边是一个与水平方向成45°斜向上的E
2
=
×10
4
N/C匀强电场,现有一个质量为m=1.0g,带电量q=1.0×10
-
6
C小颗粒从坐标为(0.1,0.1)处静止释放。忽略阻力,g=10m/s
2
。
求(1)第一次经过y轴时的坐标及时间
(2)第二次经过y轴时的坐标
(3)第二次经过y轴时小颗粒的速度大小
题型:不详
难度:
|
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行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成,可以对气体分子进行分析。如图所示,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知加速电场a、b板间距为d,偏转电场极板M、N的长度为L
1
,宽度为L
2
。不计离子重力及进入a板时的初速度。
(1)设离子比荷为k(k=q/m),若a、b间的加速电压为U
1
,试求离子进入偏转电场时的初速度v
0
;
(2)当a、b间的电压为U
1
时,在M、N间加上适当的电压U
2
,离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t。请推导出离子k比荷的表达式;
(3)在某次测量中探测器始终无法观察到离子,分析原因是离子偏转量过大,打到极板上,请说明如何调节才能观察到离子(无需论证)?
题型:不详
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|
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