如图1所示,A和B是真空中两块面积很大的平行金属板、加上交变电压,在两板间产生变化的电场。已知B板电势为零,在0~T时间内,A板电势UA随时间变化的规律如图2所
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如图1所示,A和B是真空中两块面积很大的平行金属板、加上交变电压,在两板间产生变化的电场。已知B板电势为零,在0~T时间内,A板电势UA随时间变化的规律如图2所
题型:不详
难度:
来源:
如图1所示,A和B是真空中两块面积很大的平行金属板、加上交变电压,在两板间产生变化的电场。已知B板电势为零,在0~T时间内,A板电势U
A
随时间变化的规律如图2所示,其中U
A
的最大值为U
0
,最小值为 -2U
0
。在图1中,虚线MN表示与A、B板平行且等距的一个较小的面,此面到A和B的距离皆为L。在此面所在处,不断地产生电量为q、质量为m的带负电微粒,微粒随时间均匀产生出来。微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动。设微粒一旦碰到金属板,就附在板上不再运动,且其电量同时消失,不影响A、B板的电压。已知在0~T时间内产生出来的微粒,最终有四分之一到达了A板,求这种微粒的比荷(q/m)。(不计微粒重力,不考虑微粒之间的相互作用)。
答案
解析
试题分析:
加速阶段的加速度
在T/4时刻发射的粒子恰好到达A板
则减速阶段的加速度a
2
=2a
1
,用时t="T/8"
点评:本题考查了带电粒子在电场中的匀变速运动,由于电压有周期性,所以粒子有匀加速或者匀减速阶段,应分段考虑
举一反三
在两块平行金属板中间,有一个处于静止状态的带正电的粒子.若在两板间加交变电压u=Umsinωt,下列判断中正确的是( )
A.粒子的位移一定按正弦规律变化
B.粒子的速度一定按正弦规律变化
C.粒子的加速度一定按正弦规律变化
D.粒子的运动轨迹一定是一条正弦曲线
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,两个平行金属板
P
、
Q
竖直放置,两板间加上如图乙所示的电压,
t
=0时,
Q
板比
P
板电势高5 V,此时在两板的正中央
M
点有一个电子,速度为零,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化。假设电子始终未与两板相碰。在0<
t
<8×10
-10
s的时间内,这个电子处于
M
点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )
A.0<
t
<2×10
-10
s
B.2×10
-10
s<
t
<4×10
-10
s
C.4×10
-10
s<
t
<6×10
-10
s
D.6×10
-10
s<
t
<8×10
-10
s
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为
L
的平行金属极板
MN
和
PQ
,两极板中心各有一小孔
S
1
、
S
2
,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为
U
0
,周期为
T
0
.在
t
=0时刻将一个质量为
m
、电荷量为-
q
(
q
>0)的粒子由
S
1
静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在
t
=
时刻通过
S
2
垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)
(1)求粒子到达
S
2
时的速度大小
v
和极板间距
d
.
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.
(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在
t
=3
T
0
时刻再次到达
S
2
,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.
题型:不详
难度:
|
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在真空中速度为v=6.4×107m/s的电子束连续射入两平行板间,如图所示,极板长度L=8.0×10-2m间距d=5.0×10-2m,两极板不带电时,电子将沿极板间的中线通过,在极板上加一个50Hz的交变电压u=U0sinωt,如果所加电压的最大值U0超过某值UC时,电子束将有时能通过两极板,有时间断而不能通过(电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg).求:
(1)UC的大小为多少;
(2)求U0为何值时,才能使通过与间断的时间之比Δt1∶Δt2=2∶1.
题型:不详
难度:
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如图所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间加上如图所示的交变电压后,不能使电子做往返运动的电压是( )
题型:不详
难度:
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