如图所示,两平行金属板带等量异号电荷,两板间距离为d,与水平方向成α角放置,一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点,求:

如图所示,两平行金属板带等量异号电荷,两板间距离为d,与水平方向成α角放置,一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点,求:

题型:不详难度:来源:
如图所示,两平行金属板带等量异号电荷,两板间距离为d,与水平方向成α角放置,一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点,求:
(1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小
(2)小球静止起从一板到达另一板所需时间.魔方格
答案
(1)带电小球恰沿水平直线运动,故电场力和重力的合力在水平方向,由平行四边形定制可知F=mgtanα;故小球运动的加速度大小a=
F
m
=gtanα;
在竖直方向上合外力为零,故qE=
mg
cosα
,故电场的场强大小E=
mg
qcosα

(2)小球从一板到达另一板运动的距离s=
d
sinα
①;
小球由静止开始匀加速直线运动,即s=
1
2
at2②;
由①②可得:t=


2d
gsina.tana

答:(1)该电场的场强大小为
mg
qcosα
;小球运动的加速度大小为gtanα;
(2)小球静止起从一板到达另一板所需时间t=


2d
gsina.tana
举一反三
如图所示,带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场,恰能从右侧擦极板边缘飞出电场(重力不计),若粒子的初动能变为原来的2倍,还要使粒子保持擦极板边缘飞出,可采用的方法是(  )
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A.将极板的长度变为原来的2倍
B.将两板之间的距离变为原来的1/2
C.将两板之间的电势差变为原来的2倍
D.上述方法都不行
如图所示,质量为m,电荷量+q的带电粒子在左侧加速电场的作用下,以速度v0进入场强为E的偏转电场,在偏转电场的作用下偏转θ角射出.若撤去电场改用同样宽度的匀强磁场,使该离子通过该区域并使偏转角度也为θ,求
(1)加速电场的电压;
(2)所加磁场的磁感应强度为多大;
(3)粒子穿过电场和磁场的时间之比为多少.魔方格
如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场.一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为E的偏转电场,最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L,忽略重力的影响.
(1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小;
(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L示).魔方格
如图(甲)所示,一竖直放置的边长为L的正方形导线框,其内有垂直框面向外的均匀变化的磁场,磁场变化如图(乙)所示.导线框两端分别连平行板电容器的两极板M、N,M、N的长度和它们之间的距离都是d,两平行板所在平面与纸面垂直.
(1)一质子沿M、N两板正中央水平射入,恰好打在N板的中点处.已知质子的质量和电量分别为m、e,求M、N两板间的电压UMN和质子入射的初速度v0
(2)若在M、N间加一垂直纸面的匀强磁场B,质子以初速度v沿两极板的正中央入射时,恰好沿直线通过两板,求M、N间所加磁场B的大小和方向.
(3)若在M、N的右侧有一垂直M、N板的长接收板P,且在接收板与M、N间也存在(2)中所加的同样大小与方向的磁场B,则质子以直线通过M、N板之后恰好没有碰到P板.求M板右端到P板的距离.

魔方格
如图所示,电源电动势为22V,内阻为2Ω,电阻R1=5Ω,R2=10Ω,R4=5Ω,R5=10Ω,A、B为一对水平放置的平行金属板,A、B的间距为10cm,今令一比荷为0.1C/kg的带正电的小微粒,水平射入两金属板间恰好做匀速直线运动,则R3为(g取10m/s2)(  )
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A.0ΩB.10ΩC.20ΩD.5Ω