长为L的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30

长为L的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30

题型:不详难度:来源:
长为L的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°,不计粒子重力,则匀强电场的场强大小E=______,两板间的距离d=______.
答案
因为v=v0tan30°=


3
v0
3

粒子在板间运动的时间为 t=
L
v0

垂直于板的速度的大小为 v=at=
qEL
mv0

解得:E=


3
m
v20
3qL

粒子子在竖直方向上做的是匀加速运动,由匀变速运动的规律可得,
d=
v
2
•t=
1
2
×
qEL
mv0
×
L
v0
=
qEL2
2m2
v20
=


3
L
6

故答案为:


3
mv02
3qL


3
L
6
举一反三
一束初速度不计的电子流经加速电压U加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若平行板间距离d=1.0cm,板长L=5.0cm,电子的质量和电荷量大小分别为m和e,电子的重力不计,问:
(1)电子离开加速电场时的速度v是多少?
(2)要使电子能从平行板间飞出,两个极板间能加的最大电压Um与加速电压U之比是多少?
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一对平行金属板A、B间电压变化如图2所示,一个不计重力的带负电的粒子原静止在O点处,下面几种关于粒子的运动情况的说法中正确的是(  )
A.在t=0时无初速释放,则粒子一定能打到A板上
B.在t=0时无初速释放,粒子在满足一定条件的情况下才会打到A板上
C.t=
T
4
时无初速释放,则粒子一定能打到A板上
D.t=
T
4
时无初速释放,则粒子在满足一定条件的情况下能打到A板上

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现有一束带同种等量电荷的不同离子,从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场,当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点,则(  )
A.离子进入电场的初速度相同
B.离子进入电场的初mv相同
C.离子进入电场的初动能相同
D.离子必须经同一加速电场加速
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2013年12月初,雾霾施虐宁波,有同学想通过静电除尘的方法净化空气,设计原理图如图所示.她用玻璃圆桶密闭含灰尘的空气,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即F=kv(k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,则在这两种方式中(  )
A.尘粒最终一定都做匀速运动
B.尘粒受到的电场力大小相等
C.电场对单个尘粒做功的最大值相等
D.乙容器中的尘粒运动为类平抛运动

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如图所示,电子从负极板边缘垂直射入均强电场,恰好从正极板边缘飞出.现在若使两极板间的距离大于原来的2倍,两极板的电压保持不变,电子入射的方向和位置不变,且电子仍恰从正极板边缘飞出,则电子入射速度大小应为原来的(  )
A.


2
2
B.
1
2
C.


2
D.2倍

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