如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=2d, B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组
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如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=2d, B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组
题型:不详
难度:
来源:
如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=2
d, B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v
0
不断射入,不计粒子所受的重力.
(1)若在A、B板间加一恒定电压U=U
0
,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U
0
的大小;
(2)若在A、B板间加上如图乙所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中T=
,且粒子只在0~
时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?
答案
(1)
(2)t
x
=
解析
试题分析:(1)带电粒子做类平抛运动,
则L=v
0
t (2分)
=
×
t
2
(2分)
把L=2
d代入,联立可得:
U
0
=
(2分)
(2)粒子在水平方向做匀速直线运动,粒子运动的时间均为t=
=
, (1分)
设粒子在t
x
时刻进入金属板,粒子平抛运动的时间为t
平
,则:
=
×
t
(2分)
把L=2
d代入,联立可得:t
平
=
(2分)
则可知t
x
=
(1分)
点评:本题难度中等,由于带电粒子在水平方向做匀速运动,因此只需分析竖直方向的运动情况,在没有电场时,粒子做的是匀速直线运动,但运动时间由水平方向的运动决定
举一反三
一束电子流在U
1
=500V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央,如图所示.若平行板间的距离d=1cm,板长l=5cm,问至少在平行板上加多大电压U
2
才能使电子不再飞出平行板?
题型:不详
难度:
|
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如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最终都能运动到右极板上的同一位置,则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的( )
A.运行时间
B.电势能减少量之比
C.电荷量之比
D.动能增加量之比
题型:不详
难度:
|
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一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。下列说法正确的有( )
A.粒子带负电
B.粒子的加速度先不变,后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大
题型:不详
难度:
|
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水平放置的平行板,上板带负电,下板带正电,间距离为d。一个带正电的液滴带电量为q,质量为m,从上板边缘射入电场,沿直线从下板边缘射出,下列说法中错误的是( )
A.液滴做的是匀速直线运动
B.液滴做的是匀减直线运动
C.两板的电势差大小为mgd/q
D.液滴的电势能增加了mgd
题型:不详
难度:
|
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如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长
的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q。现对两板充电,使得两板间形成一竖直向上的匀强电场,匀强电场的大小为
。求:
(1)小球静止时,细线的拉力大小
(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中的最小速度多大?
(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动,当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,设此时其水平速度大小为
,小球恰好从平行金属板的边界飞出,求平行金属板的长度L。
题型:不详
难度:
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