如圖所示,一束初速不計(jì)的電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若板間距離d =1.0cm,板長(zhǎng)l =5.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?(不計(jì)重力作用)。
電壓最大為400V。

試題分析:在加速電壓一定時(shí),偏轉(zhuǎn)電壓U′越大,電子在極板間的偏轉(zhuǎn)距離就越大。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出,此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓,即為題目要求的最大電壓。
由動(dòng)能定理得,加速過程中:
        ①    (2分)
進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電子在平行于板面的方向上作勻速運(yùn)動(dòng)
l=v0t                ②    (1分)
在垂直于板面的方向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為:
       ③    (1分)
偏轉(zhuǎn)距離   ④ (2分)
能飛出的條件為    ⑤ (1分)
解①~⑤式得:V    (1分)
即要使電子能飛出,所加電壓最大為400V。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,R1、R2、R3、R4均為可變電阻,C1均為電容器,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻r≠0,當(dāng)改變4個(gè)電阻中的1個(gè)阻值時(shí)( 。
A.減小R1,C1所帶電量都增加
B.增大R2,C1所帶電量都減小
C.增大R3,C1所帶電量增加
D.減小R4,C1所帶電量都減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在固定的等量異種電荷連線上,a點(diǎn)是連線的中點(diǎn),如圖所示,靜止在a點(diǎn)的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)力作用下向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中,以下判定正確的是(      )
A.點(diǎn)電荷的速度越來越大
B.點(diǎn)電荷的加速度越來越小
C.點(diǎn)電荷的電勢(shì)能越來越大
D.點(diǎn)電荷通過的各點(diǎn)電勢(shì)越來越低

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩塊豎直放置的導(dǎo)體板間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),板間距離為。有一帶電量為、質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度從A孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),且恰好沒有與右板相碰,小球最后從B孔離開勻強(qiáng)電場(chǎng),若A、B兩孔的距離為,重力加速度為,求:

(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大。
(2)小球從A孔進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度;
(3)從小球進(jìn)入電場(chǎng)到其速度達(dá)到最小值,小球電勢(shì)能的變化量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0。電容器板長(zhǎng)和板間距離均為L(zhǎng)=10cm,下極板接地。電容器右端到熒光屏的距離也是L=10cm。在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如左圖,電勢(shì)最大值Um=3U0。(假定每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間極短,可以認(rèn)為電壓是不變的)求:在t=0.06s時(shí)刻進(jìn)入電容器的電子打在熒光屏上離O點(diǎn)的距離?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,極板A、B、K、P連入電路,極板P、K,A、B之間分別形成電場(chǎng),已知電源電動(dòng)勢(shì)E=300V,電源內(nèi)阻不計(jì) ,電阻R1="2000KΩ," R2=1000KΩ,A、B兩極板長(zhǎng),間距。一個(gè)靜止的帶電粒子,電荷量、質(zhì)量,從極板K中心經(jīng) P、K間電場(chǎng)加速后,進(jìn)入極板A、B間電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)且不考慮極板邊緣效應(yīng),不計(jì)粒子重力)求:

⑴極板P、K之間電壓UPK,A、B之間電壓UAB
⑵粒子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)極板A、B時(shí)速度v0
⑶粒子通過極板A、B時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)距離y

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)ε=18V,內(nèi)阻r=1Ω,外電路中電阻R2=5Ω,R3=6Ω,平行板間距d=2cm,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P位于中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為2A,平行板間靜止懸浮著一個(gè)電量q=8×10-7C帶負(fù)電的微粒.電容器的電容C=50uF,

試求(1)滑動(dòng)變組器R1的總阻值;(2)電容器所帶的電量Q;(3)微粒的質(zhì)量;(4)滑動(dòng)變阻器P調(diào)到最上面,,電路穩(wěn)定后微粒的加速度。(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示:兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接,上板帶正電,下板帶負(fù)電,油滴從噴霧器噴出后,由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電,油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入(可認(rèn)為初速度為0)平行金屬板間,落到兩板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。在強(qiáng)光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)動(dòng)。
從噴霧噴出的小油滴可以視為球形,小油滴在空氣中下落時(shí)受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關(guān)系是:f=6πηrv,式中r為油滴半徑,η為粘滯系數(shù)。設(shè)重力加速度為g,不考慮油滴的蒸發(fā)。

(1)實(shí)驗(yàn)中先將開關(guān)斷開,測(cè)出小油滴下落一段時(shí)間后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1,已知油的密度為ρ,空氣的密度為ρ′,粘滯系數(shù)為η,試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴的半徑r;
(2)待小球向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v1后,將開關(guān)閉合,小油滴受電場(chǎng)力作用,最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2,已知兩金屬板間的距離為d,電壓為U。試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算小油滴所帶的電荷量q;
(3)大致(不要求精確的標(biāo)度)畫出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動(dòng)這段過程中的v—t圖像(設(shè)豎直向下為正方向)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,兩塊平行金屬板A、B彼此平行放置,板間距離為d,兩板分別帶有等量異種電荷,且A板帶正電,兩板中間有一帶負(fù)電的油滴P,當(dāng)兩板水平放置時(shí),油滴恰好平衡,若把兩板傾斜60°,把油滴從P靜止釋放,油滴可以打在金屬板上,問:

(1)油滴將打在哪塊金屬板上?
(2)油滴打在金屬板上的速率是多少?

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