如图所示,两带电平行金属板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电量q=1.0×10-16C、质量
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如图所示,两带电平行金属板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电量q=1.0×10-16C、质量
题型:不详
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如图所示,两带电平行金属板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×10
2
V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电量q=1.0×10
-16
C、质量m=1.0×10
-22
㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,(tan28°=0.53)求:
(1)粒子带何种电荷?
(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v
0
至少为多大?
(3)粒子飞出电场时的最大偏角为多大?
答案
(1)由于B板带负电,粒子向B板偏转,说明粒子带正电
(2)在粒子偏转到B板之前飞出电场.
竖直方向:
d
2
=
1
2
a
t
2
=
1
2
•
qE
m
t
2
得:t=
md
qE
水平方向:v
0
=
L
t
=L
qE
md
=1.5×10
4
m/s
所以要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v
0
至少为1.5×10
4
m/s;
(3)设粒子飞出电场的最大偏角为θ,则有:
tanθ=
v
Y
v
0
=
at
v
0
=
qE
m
•
L
v
0
v
0
=
qEL
m
v
20
=
1.0×1
0
-16
×4.0×1
0
2
×0.3
1.0×1
0
-22
×(1.5×1
0
4
)^
=0.53
所以θ=28°
答:(1)粒子带正电;
(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v
0
至少为1.5×10
4
m/s.
(3)粒子飞出电场时的最大偏角为28°.
举一反三
如图所示,一个电子以4×10
6
m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场,并且从另一端B点沿与场强方向成150°角方向飞出,那么A、B两点间的电势差为多少?(电子的质量为9.1×10
-31
kg,忽略电子的重力).
题型:不详
难度:
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如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(设电子的初速度为零),经电压为U
1
的电场加速,加速电压U
1
随时间t变化的图象如图乙所示,电子在电场U
1
中加速时间极短,可认为加速时电压不变,电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入偏转电场,A、B极板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.05m,A板的电势比B板电势高,A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P之间的距离b=0.10m,荧光屏的中心O与A、B板的中心轴线在同一水平线上,求:
(1)当A、B板间所加电压U
2
为多少时,电子恰好都打不到荧光屏上;
(2)当A、B板间所加电压U
2
′=U
2
/2时,可看到屏幕上电子条距中心O的范围.
题型:不详
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质量为m,带电量为+q的小球,在匀强电场中由静止释放,小球沿着与竖直向下夹30°的方向作匀加速直线运动,当场强大小为E=mg/2时、E所有可能的方向可以构成( )
A.一条线
B.一个平面
C.一个球面
D.一个圆锥面
题型:不详
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如图所示,一平行板电容器,电容为C,A板接地,中间一小孔,通过这小孔连续不断向电容器射入电子,电子射入小孔时速度为υ
0
,1秒内射入电子数为n.电子质量为m,电量为e,电容器原来不带电,电子射到B板后均留在B板上,则电容器两板间能达到的最大电势差应为______,从开始射入电子到电容器两极板电势差达最大所需的时间至少为______(重力忽略).
题型:不详
难度:
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一个初动能为E
0
的电子,垂直电场线飞入平行板电容器中,飞出电容器的动能为2E
0
,如果此电子的初速度减为原来的一半,则它飞出电容器的动能变为______.
题型:不详
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