【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器與某一電源相連,它的極板長(zhǎng)L0.4 m,兩板間距離d4×103 m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開(kāi)關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下極板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m4×105 kg,電荷量q=+1×108 C,g10 m/s2。求:

1)微粒入射速度v0為多少?

2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng),所加的電壓U應(yīng)取什么范圍?

【答案】110 m/s 2120 V U200 V

【解析】

1)粒子剛進(jìn)入平行板時(shí),兩極板不帶電,粒子做的是平拋運(yùn)動(dòng),則有:
水平方向有:

豎直方向有:

解得:

v0=10m/s

2)由于帶電粒子的水平位移增加,在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變大,而豎直方向位移不變,所以在豎直方向的加速度減小,所以電場(chǎng)力方向向上,又因?yàn)槭钦姾,所以上極板與電源的負(fù)極相連,當(dāng)所加電壓為U1時(shí),微粒恰好從下板的右邊緣射出,則有:

根據(jù)牛頓第二定律得:

解得:

U1=120V

當(dāng)所加電壓為U2時(shí),微粒恰好從上板的右邊緣射出,則有:

根據(jù)牛頓第二定律得:

解得:

U2=200V

所以所加電壓的范圍為:

120V≤U≤200V

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,光滑絕緣細(xì)管與水平面成30°角,在管的上方P點(diǎn)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷Q,P點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)。一帶電量為-q的小球位于管的頂端A點(diǎn),PA連線水平,qQ.將小球由靜止開(kāi)始釋放,小球沿管到達(dá)底端C點(diǎn)。已知BAC中點(diǎn),PBAC,小球在A處時(shí)的加速度為a.不考慮小球電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響,則(

A.A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)B.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的4

C.小球從AC的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小D.小球運(yùn)動(dòng)到C處的加速度為ga

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。下列判斷正確的是

A. 此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度沿x軸正方向

B. 此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的加速度沿y軸負(fù)方向

C. 再過(guò)半個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)P的位移方向沿y軸正方向

D. 再過(guò)一個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)P的位移方向沿y軸負(fù)方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn),實(shí)線為某帶電粒子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,該帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用,a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn),虛線圓均以O為圓心,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 帶電粒子帶正電荷

B. 帶電粒子在b點(diǎn)的加速度小于它在a點(diǎn)的加速度

C. 帶電粒子在c點(diǎn)的動(dòng)能等于它在b點(diǎn)的動(dòng)能

D. 帶電粒子在從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖中實(shí)線是某電場(chǎng)中一簇未標(biāo)明方向的電場(chǎng)線,虛線是一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。根據(jù)此圖不能作出判斷的是(

A.a、b兩點(diǎn)中,哪點(diǎn)的電勢(shì)較高

B.ab兩點(diǎn)中,哪點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大

C.帶電粒子在ab兩點(diǎn)的加速度哪點(diǎn)較大

D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能哪點(diǎn)較大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一電子束垂直于電場(chǎng)線與磁感線方向入射后偏向A極板,為了使電子束沿射入方向做直線運(yùn)動(dòng),可采用的方法是(  )

A. 將變阻器滑動(dòng)頭P向右滑動(dòng) B. 將變阻器滑動(dòng)頭P向左滑動(dòng)

C. 將極板間距離適當(dāng)減小 D. 將極板間距離適當(dāng)增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圓心為O的四分之一圓弧形接收屏BD,水平放置在光滑絕緣的水平桌面上,整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于直線AOB,F(xiàn)將一帶正電小球從A點(diǎn)沿AO方向射出,其初動(dòng)能為Ek,小球恰好垂直打到圓弧上的C點(diǎn)。已知∠BOC=θ,取A點(diǎn)電勢(shì)。

(1)求小球在C點(diǎn)的電勢(shì)能;

(2)若過(guò)C點(diǎn)作AB的垂線交ABP點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),試通過(guò)計(jì)算推導(dǎo),證明O點(diǎn)恰好是AP的中點(diǎn)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩電荷量分別為q1q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的A、B兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)x變化的關(guān)系圖線如圖所示,其中P點(diǎn)電勢(shì)最高,且AP<BP,則

A.P點(diǎn)到B點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小

B.q1的電荷量大于q2的電荷量

C.q1q2都是正電荷

D.A、B之間將一負(fù)試探電荷從P點(diǎn)左側(cè)移到右側(cè),電勢(shì)能先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將一籃球從地面上方B點(diǎn)斜向上拋出,剛好垂直擊中籃板上A點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,若拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動(dòng)一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn),則可行的是

A.增大拋射速度,同時(shí)減小拋射角θ

B.增大拋射角θ,同時(shí)減小拋出速度

C.減小拋射速度,同時(shí)減小拋射角θ

D.增大拋射角θ,同時(shí)增大拋出速度

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