(12分)如图所示,AB、CD两金属板间形成一匀强电场(板的边缘电场不考虑),板长为L,电场强度为E。一质量为m,电荷量为+q的粒子(不计重力)沿两板的中间线O
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(12分)如图所示,AB、CD两金属板间形成一匀强电场(板的边缘电场不考虑),板长为L,电场强度为E。一质量为m,电荷量为+q的粒子(不计重力)沿两板的中间线O
题型:不详
难度:
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(12分)如图所示,AB、CD两金属板间形成一匀强电场(板的边缘电场不考虑),板长为L,电场强度为E。一质量为m,电荷量为+q的粒子(不计重力)沿两板的中间线OO′从
AC中点O处以初速度v
0
射入匀强电场,粒子恰好能从极板边缘上的D点射出匀强电场。求:
(1)小球在匀强电场中的运动时间;
(2)两板间距离d;
(3)若要使粒子打在CD板的正中央P点,现调节粒子的入射速度大小变为v′,方向不变, v′与v
0
的比值为多少?
答案
(1)
(2)
(3)
解析
试题分析:(1)粒子在OO′方向做匀速直线运动
(2分) ,故解得:
(1分)
(2)沿电场方向做类平抛运动,所以有:
(2分)
(2分)
联立解得
(1分)
(3)粒子在电场方向的运动运动相同,故改变初速度后的与改变初速度前两粒子的运动间
相同(1分)
以v′速度入射时,
(1分)
(1分)
两式相比得
(1分)
举一反三
(10分)如图所示,某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m,电荷量为q的带电粒子以水平方向的初速度v
0
由O点射入该区域,粒子作类平抛运动刚好通过竖直平面中的P点,已知连线OP长为L,与初速度方向的夹角为
。不考虑带电粒子的重力大小,试求:
(1)判断带电粒子的电性和带电粒子在电场中运动的加速度
(2)匀强电场的场强大小
(3)OP两点的电势差
题型:不详
难度:
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如图所示,电子束沿垂直于荧光屏的方向做直线运动,为使电子打在荧光屏上方的位置P,则能使电子发生上述偏转的场有( )
A.竖直向下的匀强电场
B.竖直向上的匀强电场
C.垂直纸面向里的匀强磁场
D.垂直纸面向外的匀强磁场
题型:不详
难度:
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如图所示,有一放射源可以沿轴线ABO方向发射速度大小不同的粒子,粒子质量均为
,带正电荷
。A、B是不加电压且处于关闭状态的两个阀门,阀门后是一对平行极板,两极板间距为
,上极板接地,下极板的电势随时间变化关系如图(b)所示。O处是一与轴线垂直的接收屏,以O为原点,垂直于轴线ABO向上为
轴正方向,不同速度的粒子打在接收屏上对应不同的坐标,其余尺寸见图(a),其中
和
均为已知。已知
,不计粒子重力。
(1)某时刻A、B同时开启且不再关闭,有一个速度为
的粒子恰在此时通过A阀门,以阀门开启时刻作为图(b)中的计时零点,试求此粒子打在
轴上的坐标位置(用
表示)。
(2)某时刻A开启,
后A关闭,又过
后B开启,再过
后B也关闭。求能穿过阀门B的粒子的最大速度和最小速度。
(3)在第二问中,若以B开启时刻作为图(b)中的计时零点,试求解上述两类粒子打到接收屏上的
坐标(用
表示)。
题型:不详
难度:
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一个质量为m、带电荷量为q的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入,如图所示,不计重力,当粒子的入射速度为
时,它恰好能穿过这电场而不会碰到金属板。现欲使入射速度为
的此带电粒子也恰好能穿过这电场而不碰到金属板,则在其他量不变的情况卞,必须( )
A.使粒子的带电荷量减小为原来的
B.使两板间的电压减小为原来的
C.使两板间的距离增大为原来的2倍
D.使两板间的距离增大为原来的4倍
题型:不详
难度:
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(17分)平面直角坐标系
中,第1象限存在沿
轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度
垂直于
轴射入电场,经
轴上的N点与
轴正方向成60º角射入磁场,最后从
轴负半轴上的P点与
轴正方向成60º角射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子从M点运动到P点的总时间
;
(3)匀强电场的场强大小E。
题型:不详
难度:
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