两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6kg的带电微粒以v0=2m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B 间距为d=4cm,板长L

两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6kg的带电微粒以v0=2m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B 间距为d=4cm,板长L

题型:不详难度:来源:
两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6kg的带电微粒以v0=2m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B 间距为d=4cm,板长L= 10cm. (g取10m/s2
(1)当A、B间电压UAB=1.0×103V时,微粒恰好不发生偏转,求该微粒的电性和电荷量;
(2)令B板接地,要使该微粒能穿过电场,求A板的电势。
答案
(1) 负电 (2) -600V≤φ≤2600V
解析

试题分析:(1)V/m       (1分)
根据题意,可知该微粒带负电,有 qE =" mg"
C             (2分)
(2)微粒刚好从B板右端射出时
运动时间     (1分)  竖直位移      (1分)
解得 加速度a1=16m/s2             (1分)
设A板电势为φ1时,由加速度             (1分)
解得 V         (1分)
当微粒刚好从A板右端射出时,设A板电势为φ2,同理有
运动时间       竖直位移  
解得 a2=16m/s2
                (1分)
V       (1分)
则要使微粒从两板间飞出,A板的电势φ的取值为:-600V≤φ≤2600V
点评:本题第一问微粒恰好不发生偏转,说明微粒受的重力和电场力是平衡力,第二问考查学生的发散思维,要讨论微粒恰好从A板射出,或微粒恰好从B板射出分别进行计算。
举一反三
静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如图所示.虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时,速度与Ox轴平行.适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图可能是图中  (     )

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如图所示,用甲、乙、丙标记的曲线,是某电场的电场线。用A、B、C标记的曲线,是某正电荷+q在只受电场力作用下运动的轨迹,其中丙与C重合。则关于三条曲线存在的可能性,下列说法正确的是(   )

A.只有曲线A是可能存在的    B.只有曲线B是可能存在的
C.只有曲线C是可能存在的    D.曲线B和C都是可能存在的
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(12分)如图所示,匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60º角,一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点,电场力做正功W1=1.2×10-7J,

求:(1)匀强电场的场强E;
(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2
(3)a、c两点间的电势差Uac。
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(10分).如图所示,一带电粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入电场,由B点飞出匀强电场时速度方向与AO方向成45°。已知粒子质量为m,电荷量为q。

(1)求AB两点间电势差。
(2)若将该匀强电场的场强增加一倍其余条件不变,求该粒子飞出匀强电场时速度方向与水平方向夹角的正切值
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(10分)如图所示,一长为L的细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场E中,当细线偏角为θ=450时,小球处于平衡状态,

试问:(1)小球的带电荷量q多大?
(2)若细线的偏角θ从450增加到900,然后由静止释放小球,细线到达竖直位置时小球速度?该位置绳子对球的拉力为多少?
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