如图所示,在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地,现有大量质量均为m,带电荷量为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板

如图所示,在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地,现有大量质量均为m,带电荷量为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板

题型:不详难度:来源:
如图所示,在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地,现有大量质量均为m,带电荷量为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点.如图能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+1滴油滴刚好能飞离电场,假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则
A.落到A板的油滴数
B.落到A板的油滴数
C.第N+1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能为
D.第N+1滴油滴经过电场的整个过程中减少的机械能为

答案
ACD
解析

第一滴油滴在电容器中运动时,只受重力作用.设板长为,板间距为d,由平
抛运动的知识有.当第N+1滴油滴恰好离开电容器时,必定是沿着下极
板的边缘飞出,油滴的加速度为,由类平抛运动知,又,而,可以求得,A项正确.由动能定理得:.因为电场力做了负功,电势能增加了,而电场力做功为.答案 ACD
举一反三
如图5所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是(     ).
A.电键S闭合瞬间
B.电键S由闭合到断开瞬间
C.电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
D.电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动

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如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-2l0,- l0)到C(-2l0,0)区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A′(0,l0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图虚线所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求

(1)粒子从A点到A′的时间t;
(2) 匀强电场的电场强度E;
(3)在AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?
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高速粒子轰击荧光屏可致其发光。如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着β 射线放射源P,放射出β 粒子(实质是电子)的速度大小为v0.足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d,其间有水平向右的匀强电场,电场强度大小E.已知电子电荷量为-e,质量为m.不考虑相对论效应,则
A.垂直射到荧光屏M上的电子速度大小为
B.到达荧光屏离P最远的电子运动时间为
C.荧光屏上发光半径为
D.到达荧光屏的电子电势能减少了eEd

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(16分)如图所示,区域Ⅰ中有竖直向上的均强电场,电场强度为E;区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平均强磁场,磁感应强度为B;区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平均强磁场,磁感应强度为2B.一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的均强磁场中.求:

(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径;
(2)O、M间的距离;
(3)粒子从第一次进入区域Ⅱ到第一次离开区域Ⅲ所经历的时间t.
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(18分)如图所示,两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,B板比A板电势高300V,即UBA=300V.一带正电的粒子电量q=10-10­C,质量m=10-20­kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过无场区域后,进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域,从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界4L/3处的S点上.已知MN边界与平行板的右端相距为L,两界面MN、PQ相距为L,且L=12cm.求(粒子重力不计)

(1)粒子射出平行板时的速度大小v;
(2)粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离多远?
(3)画出粒子运动的轨迹,并求匀强磁场的磁感应强度B的大小.
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