如图(a)所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离,板长,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间.距金属板右端处竖直放置一足够大的荧
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如图(a)所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离,板长,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间.距金属板右端处竖直放置一足够大的荧
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如图(a)所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离
,板长
,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间.距金属板右端
处竖直放置一足够大的荧光屏.现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知
.在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量
,电荷量
,速度大小均为
.带电粒子的重力不计.求:
(1)在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度
(2)荧光屏上出现的光带长度
(3)若撤去挡板,同时将粒子的速度均变为
,则荧光屏上出现的光带又为多长?
答案
(1)1000m/s (2)
(3)0.15m
解析
试题分析:(1)从
时刻进入的带电粒子水平方向速度不变。
在电场中运动时间
,正好等于一个周期
竖直方向先加速后减速,加速度大小
射出电场时竖直方向的速度
(2)无论何时进入电场,粒子射出电场时的速度均相同。
偏转最大的粒子偏转量
反方向最大偏转量
形成光带的总长度
(3)因粒子的速度均变为
,所以带电粒子在电场中运动的时间为
得到
形成的光带长度
点评:学生要知道因电压变化,粒子在极板间做的不是类平抛运动,竖直方向粒子是先加速再减速,水平方向做匀速直线运动,然后用匀变速直线运动的公式去解题。
举一反三
如图所示,两平行正对金属板AB间加有如图乙所示的交变电压,某时刻,将一重力可忽略不计的带正电粒子在两板的正中间P处无初速度释放,则下列说法正确的是( )
A.若带电粒子在t=0时刻释放,它将一直向着B板运动,最终打在B板上
B.若带电粒子在t=0时刻释放,它将时而向B板运动,时而向A板运动,不会打到板上
C.若带电粒子在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最终打在B板上
D.若带电粒子在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最终打在A板上
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如图所示,在长为2L、宽为L的区域内正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场,有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于长边的速度v
0
从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受重力,要使这个电子能从区域的右下角的B点射出,求:
(1)无电场区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速度应满足什么条件;
(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速度又应满足什么条件。
题型:不详
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在空间有正方向为水平向右,场强按如图所示变化的电场,位于电场中A点的电子在t=0时静止释放,运动过程中只受电场力作用。在t=1s时,电子离开A点的距离大小为
l,
那么在t=3s时,电子将处在( )
A.A点右方3
l
处
B.A点左方2
l
处
C.A点左方3
l
处
D.A点
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(12分)如图甲所示,水平放置的平行金属板
A
和
B
的距离为
d
,它们的右端安放着垂直于金属板的靶
MN
,现在
A
、B
板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为
U
0
,反向电压值为
,且每隔T/2变向1次。现将质量为
m
的带正电,且电荷量为
q
的粒子束从
AB
的中点
O
以平行于金属板的方向
OO′
射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在
A
、B
间的飞行时间均为
T
。
不计重力的影响,试问:
(1)定性分析在
t=0
时刻从
O
点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况。
(2)在距靶
MN
的中心
O′
点多远的范围内有粒子击中?
(3)要使粒子能全部打在靶
MN
上,电压
U
0
的数值应满足什么条件?(写出
U
0
、m
、d
、q
、T
的关系式即可)
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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)。
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