如图所示,质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长,板间距,当AB间加电压时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),
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如图所示,质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长,板间距,当AB间加电压时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),
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如图所示,质量为
的带电粒子以
的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长
,板间距
,当AB间加电压
时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),重力加速度取g=10m/s
2
求:(1)粒子带什么电?电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压为多少时,带电粒子刚好能从上极板右端飞出?
答案
(1)负电,10
-11
C (2)1800V
解析
(1)、当AB间加电压U
AB
=10
3
V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,可知带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力,电场力向上,由题意知电场的方向向下,所以带电粒子带负电.由平衡条件有:
=mg…① 得:q=
=1×10
-11
C…②
(2)、粒子飞越时间t=
=0.05s
当带电粒子刚好能从上极板右端飞出时,位移是
,设加速度为a,则由运动学公式有:
=
a t
2
得:a=
=8m/s
2
对带电粒子进行受力分析,受重力和电场力作用,设此时的电场力为F,由牛顿第二定律有:
F-mg=ma
得:F=ma+mg=9×10
-7
N,
又有F=qE=q
以上各式联立的U=1800V.
举一反三
如图甲所示,M和N是相互平行的金属板,OO
1
O
2
为中线,O
1
为板间区域的中点,P是足够大的荧光屏。带电粒子连续地从O点沿OO
1
方向射入两板间。
(1)若在两板间加恒定电压U,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应),入射粒子是电量为e、质量为m的电子,求打在荧光屏P上偏离点O
2
最远的粒子的动能
(2)若在两板间加如图乙所示的交变电压u,M和N相距为d,板长为L(不考虑电场边缘效应)。入射粒子是电量为e、质量为m的电子。某电子在t
0
=L/4v
0
时刻以速度v
0
射入电场,要使该电子能通过平行金属板,试确定U
0
应满足的条件
题型:不详
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(10分)如图xoy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下的匀强电场E,在第二象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成37°(sin37°=0.6, cos37°=0.8),在
处一带电荷量为q的带电小球由静止开始沿x轴正方向直线运动,然后进入第一象限。求:
(1)带电小球第一次经过x轴时的位置坐标
(2)带电小球第一次经过x轴是的动能
题型:不详
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(10分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×10
5
N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10
-25
kg、电荷量为q=1.6×10
-18
C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v
0
=1.0×10
6
m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求:
(1)粒子从狭缝P处穿过b板进入匀强磁场的速度大小和方向θ.
(2)P、Q之间的距离L.
题型:不详
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如图所示,一束质量为m,电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如果两极板间电压为U,两级板间的距离为d,板长为L,设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为
(粒子的重力忽略不计)
13、由5个1Ω电阻连成的如图所示的电路,导线电阻不计,则AB间的等效电阻为
Ω
题型:不详
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.如图所示,电子在电势差为
的加速电场中由静止开始运动,然后垂直电场方向射入电势差为
的电场中。整个装置处于真空中,重力可以忽略,在电子能射出平行板的条件下,下列情况中一定能使电子的偏转角
θ
变大的是
A.
变大,
变大
B.
变小,
变大
C.
变大,
变小
D.
变小,
变小
题型:不详
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