如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变
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如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变
题型:不详
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如图A所示,长为L,相距为d的两平行金属板与一电源相连.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度
沿平行金属板的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变化规律如图B所示.为使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行于金属板.求:
(1)所加电压的周期T应满足什么条件?
(2)所加电压的振幅U0应满足什么条件?
答案
(1) T=L/n
n∈Z (2)
n∈Z
解析
(1)由于带电粒子所受电场力垂直于初速度方向,不改变水平速度,设它在
nT
时刻射出电场,则有:
nT=L/
,故T应满足条件T=L/n
n∈Z
(2)带电粒子受电场力垂直于
向极板运动,在入射后第一个半周期内竖直位移:
在第二个半周期内,带电粒子做匀减速运动至速度为0,位移仍为
=
/8md
在第一个周期内的位移为△
由此可知,带电粒子在nT时还没有落在金属板上的条件为
则电压的振幅应满足条件为:
举一反三
质量为5×
kg的带电粒子以
=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央水平飞入板间,如图示,已知板长L=10cm,板间距离d=2cm,当
=1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过板间,问粒子所带电荷的符号及量值,并计算AB间电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出(g取10m/
)
题型:不详
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如图所示,质量为m,带电量为q的小球以初速v
0
从斜面上水平抛出,并落在斜面上.已知斜面倾角为θ,重力加速度为g,空间存在着方向水平向右的匀强电场,场强大小为E.求小球运动过程中离斜面的最远距离以及离出发点的最远距离各是多少?
题型:不详
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如图所示,M、N为两块水平放置的平行金属板,板长为l,板间相距为d,两板间加有一电压,且M板电势高于N板。今有一质量为m、电荷量为-q的小球(视为质点)平行于两金属板、并沿两板中央直线以速度v水平飞入两板间,
(1)若要使小球沿中央直线作匀速直线运动,两板所加电压U应满足什么条件?
(2)如果所加电压U增大,但仍能使小球飞出两板间,求电压允许范围。
题型:不详
难度:
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一质量为m=2×
kg,电荷量q=-3×
C的带电微粒,自A点垂直进入有一定宽度的匀强电场,从B点飞出时,速度
m/s,方向和电场线方向成120°角.已知A、B两点间沿电场线方向的距离为15cm,求
(1)B、A间的电势差
(2)微粒从A到B经历的时间
(3)匀强电场的宽度(微粒重力不计)
题型:不详
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如图,三个质量相等的粒子,其中两个分别带有正电荷和负电荷,一个不带电.从两块带电金属板左侧中央以相同速度垂直场强方向射入,分别落到正极板上a、b、c三处.若重力不能忽略,则[ ]
A.落于a处的粒子带正电荷,落于C处的粒子带负电荷
B.落于a处的粒子动量增量最小,落于c处的粒子动量增量最大
C.落于a处的粒子动能增量最小,落于c处的粒子动能增量最大
D.运动中,落于a处的粒子加速度最小,落于c处的粒子加速度最大.
题型:不详
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