如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=23d,B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组
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如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=23d,B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组
题型:不详
难度:
来源:
如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=2
3
d,B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v
0
不断射入,不计粒子所受的重力.
(1)若在A、B板间加一恒定电压U=U
0
,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U
0
的大小;
(2)若在A、B板间加上如图乙所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中T=
2L
v
0
,且粒子只在0~
T
2
时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?
答案
(1)粒子做类平抛运动,则:
水平方向:L=V
0
t
竖直方向:
d
2
=
1
2
×
q
U
0
md
t
2
又
L=2
3
d
联立得:
U
0
=
mV
20
12q
(2)粒子在水平方向做匀速直线运动,粒子运动的时间都为:
t=
L
V
0
=
T
2
设粒子在t′时刻进入金属板,粒子类平抛运动的时间为t″,则;
d
2
=
1
2
×
q.4
U
0
md
t
″
2
又
L=2
3
d
联立得:
t″=
T
4
所以
t′=t-t″=
T
4
答:(1)要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,
U
0
=
mV
20
12q
;
(2)能打到小孔K的粒子在
T
4
时从O点射入.
举一反三
如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U
0
,偏转电场板间距离L=8cm,极板长为2L,下极板接地,偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是2L,在两极板间接有一交变电压,电压变化周期T=4s,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示,大量电子从偏转电场中央持续射入,穿过平行板的时间都极短,可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的.
(1)求电子进入偏转电场时的速度v
0
(用电子比荷
e
m
、加速电压U
0
表示);
(2)在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象,即无电子击中屏幕,求每个周期内的“黑屏”时间有多长;
(3)求荧光屏上有电子打到的区间的长度.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,相距一定距离的两块平行金属板M、N与电源相连,开关S闭合后,M、N间有匀强电场,一个带电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场,恰打在N板的正中央.忽略重力和空气阻力,问:
(1)若S保持闭合,为使粒子能飞出电场,N板向下平移的距离至少为原来的多少倍?
(2)若把S断开,为使粒子能飞出电场,N板向下平移的距离至少为原来的多少倍?
(设粒子射入电场的初速度不变)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,BCD是光滑绝缘的、竖直固定的半径r=2.0m的圆轨道的一部分,CD为竖直直径,仅在BC间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场E,∠BOC=θ=53°.当一质量m=0.5kg的带电小球(可看成质点)P从距水平面AB高为h的地方以v
0
=7.2m/s的初速度水平抛出恰能无碰撞的从B点进入圆轨道,并从D点离开圆轨道,取g=10m/s
2
.已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)试求:小球从B点进入电场时的速度大小v
B
;
(2)若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动.试问:
①小球刚到达D点时,小球对轨道的压力?
②小球离开D点再经多长的时间到达水平面AB?
题型:不详
难度:
|
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地面附近,存在着一有界电场,边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A,如图甲所示,小球运动的v-t图象如图乙所示,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.在t=2.5s时,小球经过边界MN
B.小球受到的重力与电场力之比为3:5
C.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功与电场力做的功大小相等
D.在小球运动的整个过程中,小球的机械能与电势能总和先变大再变小
题型:不详
难度:
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如图所示,在边长为l的正方形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场.一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T
0
;若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为
1
2
T
0
;若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,那么,该带电粒子穿过场区的时间应该是( )
A.
π
3
T
0
B.
π
4
T
0
C.
3
π
T
0
D.
4
π
T
0
题型:不详
难度:
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