帶等量異種電荷的兩平行金屬板相距L,板長H,豎直放置,x軸從極板中點O通過,如圖20所示。板間勻強電場的場強為E,且?guī)д姷臉O板接地。將一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子(重力不計)從坐標(biāo)為x0處釋放。

小題1:試從牛頓第二定律出發(fā),證明該帶電粒子在極板間運動的過程中,電勢能與動能總和保持不變。
小題2:為使該粒子從負(fù)極板上方邊緣的P點射出,須在x0處使該粒子獲得豎直向上的初速度v0為多大?

小題1:直接參照解析
小題2:

小題1:在帶電粒子運動方向上任取一點,設(shè)其坐標(biāo)為,取接地極板為零勢能點。將粒子從O點移到處電場力做正功,,即粒子在x處的電勢能為,在處的電勢能為。
再由牛頓第二定律①,②,解得③,又④,⑤,,得⑥,即該帶電粒子在極板間運動的過程中,電勢能與動能總和保持不變,證畢。
小題2:粒子在豎直向上射出后做類平拋運動。故豎直方向做勻速直線運動,到達(dá)P點時有⑦;水平方向做初速度為零的勻加速運動,有⑧,聯(lián)立解得
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

從陰極K發(fā)射的電子經(jīng)電勢差U0=5000V的陽極加速后,沿平行于板面的方向從中央射入兩塊長L1=10cm、間距d=4cm的平行金屬板A、B之間,在離金屬板邊緣L2=75cm處放置一個直徑D=20cm、帶有紀(jì)錄紙的圓筒。整個裝置放在真空內(nèi),電子發(fā)射時的初速度不計,如圖6所示,若在金屬板上加一U=1000cos2πt V的交流電壓,并使圓筒繞中心軸按圖示方向以n=2r/s勻速轉(zhuǎn)動,分析電子在紀(jì)錄紙上的軌跡形狀并畫出從t=0開始的1s內(nèi)所紀(jì)錄到的圖形
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖甲所示的平行板電容器板間距離為d,兩板所加電壓隨時間變化圖線如圖乙所示,t=0時刻,質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以平行于極板的速度V0射入電容器,t1=3T時刻恰好從下極板邊緣射出電容器,帶電粒子的重力不計,求:

(1)平行板電容器板長L;
(2)子射出電容器時偏轉(zhuǎn)的角度φ;
(3)子射出電容器時豎直偏轉(zhuǎn)的位移y。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

已知如圖,勻強電場方向水平向右,場強,絲線長L=40cm,上端系于O點,下端系質(zhì)量為,帶電量為的小球,將小球從最低點A由靜止釋放,求:

⑴小球擺到最高點時絲線與豎直方向的夾角多大?
⑵擺動過程中小球的最大速度是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩平行金屬板相距為d,加上如圖23-1(b)所示的方波形電壓,電壓的最大值為U0,周期為T,F(xiàn)有一離子束,其中每個離子的質(zhì)量為m,電量為q,從與兩板等距處沿著與板平行的方向連續(xù)地射入兩板間的電場中。設(shè)離子通過平行板所需的時間恰為 T(與電壓變化周期相同),且所有離子都能通過兩板間的空間打在右端的熒光屏上。試求:離子擊中熒光屏上的位置的范圍。(也就是與O‘點的最大距離與最小距離)。重力忽略不計。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,有三個質(zhì)量相等,分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子,從極板左側(cè)中央以相同的水平速度v先后垂直地射入勻強電場中,分別落在正極板的a、b、c處,粒子所受重力不能忽略,則可知粒子a、bc三個粒子在電場中的加速度有aa     ab      ac(填“”、“”或“”),c粒子         (填“帶正電”、“帶負(fù)電”或“不帶電”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在x<0且y<0的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,在x>且y<0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x軸上的M點沿y軸負(fù)方向垂直射入磁場,結(jié)果帶電粒子從y軸的N點射出磁場而進入勻強電場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的P點,已知=l。不計帶電粒子所受重力,求:
(1)帶電粒子從射入勻強磁場到射出勻強電場所用的時間;
(2)勻強電場的場強大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力),兩板間距離足夠大.當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后,在下圖中,反映電子速度v、位移x和加速度a三個物理量隨時間t的變化規(guī)律可能正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某平行金屬板間加如圖2所示的周期性變化的電壓,重力不計  
的帶電粒子靜止在平行板中央,從t=0時刻開始將其釋放,運
動過程中無碰板情況.圖3中能正確定性描述粒子運動的速度
圖象的是                                          (  )    

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