(9分)如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm,有一束由相同微粒組成的帶正電粒子流,以相同的初速度V0從兩板中央依次水平射入(每隔0.1s射入一個微粒),由于重力作用微粒能落到下板,已知微粒質(zhì)量m=2×10-6kg,電量q=l×10-8C,電容器電容C=l×10-6F。取g=10m/s2,整個裝置處在真空中。求:

(1)第一顆微粒落在下板離端點A距離為的O點,微粒射人的初速度V0應(yīng)為多大? 
(2)以上述速度V0射入的帶電微粒最多能有多少個落在下極板上?
(1)(2)750

試題分析:(1)第一個粒子只受重力作用,落在O點,為平拋運動,豎直方向
解得時間
水平方向勻速直線運動解得初速度
(2)粒子落在下極板后使得兩極板帶電,出現(xiàn)勻強電場,設(shè)極板所帶電荷量為Q,在兩板之間勻強電場的電場強度
粒子進入勻強磁場做類平拋運動的加速度
那么在電場中的類平拋運動,豎直方向
要恰好落在下極板上,需要滿足
綜上解得
落在極板上面的粒子數(shù)目
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(1)判斷離子的電性,并分段描述離子自S1到熒光屏D的運動情況?
(2)如果離子恰好垂直打在熒光屏上的N點,電壓表的示數(shù)多大?
(3)電壓表的最小示數(shù)是多少?要使離子打在熒光屏N點的右側(cè),可以采取哪些方法?

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如圖24-1所示,R1=R2=R3=R4=R,電鍵S閉合時,間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球恰好處于靜止狀態(tài);電鍵S斷開時,小球向電容器一個極板運動并發(fā)生碰撞,碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過程中沒有機械能損失,小球反彈后恰好能運動到電容器另一極板。若不計電源內(nèi)阻,求:(1)電源的電動勢,(2)小球與極板碰撞后的帶電量。

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如圖所示,無限大均勻帶正電薄板豎直放置,其周圍空間的電場可認為是勻強電場。光滑絕緣細管垂直于板穿過中間小孔,一個視為質(zhì)點的帶負電小球在細管內(nèi)運動。以小孔為原點建立x軸,規(guī)定x軸正方向為加速度a、速度v的正方向,下圖分別表示x軸上各點的電勢φ,小球的加速度a、速度v和動能Ek隨x的變化圖象,其中正確的是

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如圖所示,電子在電壓為V1的加速電場中由靜止開始運動,然后進入電壓為V2的兩塊平行極板間的電場中,入射方向和極板平行。整個裝置放在真空中,在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下,一定能使電子的偏移量h變大的是
A.U1變大、U2變大
B.U1變小、U2變大
C.U1變大、U2變小
D.U1變小、U2變小

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如圖所示,有一質(zhì)子(質(zhì)量為m,電荷量為e)由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,進入兩塊板間距離為d,板間電壓為U2的平行金屬板間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并且恰能從下板右邊緣穿出電場。

求:(1)質(zhì)子剛進入偏轉(zhuǎn)電場U2時的速度;
(2)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場U2中運動的時間和金屬板的長度;
(3)質(zhì)子穿出偏轉(zhuǎn)電場時的動能。

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如圖所示,在xOy平面上第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強電場,方向如圖。y軸上一點P的坐標為(0,L),有一電子以垂直于y軸的初速度v0從P點垂直射入電場中,并從A點射出,A點坐標為(2L,0)。已知電子的電量大小為e,質(zhì)量為m,不計電子的重力。

(1)求勻強電場的場強大小;
(2)若在第Ⅳ象限過Q點放一張垂直于xOy平面的感光膠片,Q點的坐標為(0,-L),求感光膠片上曝光點的橫坐標x。

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一個初速度為零的電子通過電壓為U的電場加速后,從C點沿水平方向飛入電場強度為E的勻強電場中,到達該電場中另一點D時,電子的速度方向與電場強度方向的夾角正好是120°,如圖所示。試求C、D兩點沿電場強度方向的距離y。

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帶電粒子僅在電場力作用下,從電場中點以初速度進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到點,如圖所示,可以判斷(  )
A.粒子的加速度在點時較大
B.粒子的電勢能在點時較大
C.粒子可能帶負電,在點時速度較
D.粒子一定帶正電,動能先變小后變大

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