如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y"长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b。在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电荷量为+q的粒子(不
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如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y"长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b。在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电荷量为+q的粒子(不
题型:月考题
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如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y"长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b。在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v
0
沿水平方向射入电场且能穿出。
(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;
(2)求两板间所加偏转电压U的范围;
(3)求粒子可能到达屏上区域的长度。
答案
解:(1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a,离开偏转电场时偏转距离为y,沿电场方向的速度为v
y
,偏转角为θ,其反向延长线通过O点,O点与板右端的水平距离为x,则有
联立可得x=L/2
即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心
(2)a=Eq/m,e=U/d
由上面两式解得
当y=d/2时,
则两板间所加电压的范围
(3)当y=d/2时,粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为y
0
),则
而
解得
则粒子可能到达屏上区域的长度为
举一反三
如图所示,水平放置的平行金属板A、B连接一电压恒定的电源,两个电荷M和N同时分别从极板A的左边缘和两极板的正中间沿水平方向同时进入板间电场(运动轨迹在同一平面内),两个电荷恰好在板间某点相遇。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法中正确的是
[ ]
A.电荷M的比荷大于电荷N的比荷
B.两个电荷在电场中运动的加速度可能相等
C.从两个电荷进入电场到两个电荷相遇,电场力对电荷M做的功一定大于电场力对电荷N做的功
D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同
题型:期中题
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如图所示,真空中水平放置长为L的平行金属板,以两板中间线为x轴,以垂直于极板过极板右端为y轴建立坐标系,在t=0时,将图中所示的电压加在两板上,与此同时持续不断的电子沿x轴以速度v
0
飞入电场,均能从两板间飞出,关于电子穿过y轴的位置,正确的描述是
[ ]
A.当L=v
0
t时,电子从同一位置穿过,这个位置在y轴正方向某处
B.当L=v
0
t时,电子从两个不同位置穿过,一个在坐标原点,一个在y轴正方向某处
C.当L=v
0
t时,电子在一段区域穿过,这个区域在y轴正方向上从原点开始
D.当L=v
0
t时,电子在一段区域穿过,这个区域在y轴正方向上不包括原点在内
题型:期中题
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如图所示匀强电场宽度为l,场强大小为E、方向竖直向下且有足够长度。现有一质量为m,电量为q的正电荷以垂直于电场方向的初速度v
0
进入电场,穿出电场区域时有一偏转角。若将电场改为宽度仍为l的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,再次使该正电荷以相同的初速度v
0
进入磁场区域,且穿过磁场区域时偏转角相同。不计正电荷的重力,则正电荷穿出电场(或磁场)区域时的偏转角θ的正切函数tanθ的表达式为___________;该匀强磁场的磁感应强度B的表达式为___________。
题型:同步题
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虚线框内存在着匀强电场(方向未知),有一正电荷(重力不计)从bc边上的M点以速度v
0
射进电场内,最后从cd边上的Q点射出电场,下列说法正确的是
[ ]
A.电场力一定对电荷做了正功
B.电场方向可能垂直ab边向右
C.电荷运动的轨迹可能是一段圆弧
D.电荷的运动一定是匀变速运动
题型:月考题
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如图所示,带电粒子以初速度v
0
从a点进入匀强磁场中运动,经过b点垂直x轴穿出且Oa=Ob,若撤去磁场,加一个与y方向平行的匀强电场,带电粒子仍以速度v
0
从a点进入电场,若使粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B的比值是___________。
题型:月考题
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