如下圖所示，真空中兩水平放置的平行金屬板A、B相距為d，板長為L，今在A、B兩板間加一如下圖所示的周期性變化的交變電壓從t=0時刻開始，一束初速度均為v0的電子流沿A、B兩板間的中線從左端連續(xù)不斷地水平射入板間的電場，要想使電子束都能從A、B右端水平射出，則所加交變電壓的周期T和所加電壓U0的大小應(yīng)滿足什么條件？
U0≤ （n＝1、2、……）
根據(jù)題意可知，電子在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做變速直線運動，可畫出電子在豎直方向上的速度一時間（vy—t）圖線，如右圖所示，因電子進入板間電場和出離板間電場時，其豎直分速度均為零，所以電子在電場中的運行時間t必為交變電壓周期T的整數(shù)倍：

t="nT" （n＝1、2、……） （2分）
而 （1分）
故  （n＝1、2、……） （1分）
對于在 （k＝0、1、2、……）時刻射入的電子，根據(jù)vy—t圖知，其出離板間電場時側(cè)位移最大，故只需考慮這些時刻射入的電子滿足的條件。對這些時刻射入的電子，在一個周期內(nèi)側(cè)向位移（即vy—t圖中所畫陰影部分的面積）為： （3分）
在t=nT內(nèi)，總側(cè)移y總=ny，當y總≤時，電子均可飛出板間電場，即：≤ （2分）
解得：U0≤ （n＝1、2、……） （1分）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（8分）一個電子以v0＝4×107m/s的速度，方向與電場方向相同，射入電場強度E＝2×105V/m的勻強電場中，如圖所示，已知電子電量－e＝－1.6×10－19C，電子質(zhì)量m＝9.1×10－31kg.。試求：
（1）從電子的入射點到達速度為0之點的兩點間電勢差是多少? 兩點間距離是多少?
（2）電子速度減小為0所需的時間是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行偏轉(zhuǎn)極板間，偏轉(zhuǎn)極板間所加的電壓為U，電子最終打在熒光屏P上的某個點，忽略電子的重力作用．
A．若只使滑動觸頭向右移動，則電子打在熒光屏上的位置上升
B．若只使滑動觸頭向左移動，則電子打在熒光屏上的位置上升
C．若只使電壓U增大，則電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間不變
D．若只使電壓U增大，則電子打在熒光屏上的速度大小不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平方向的勻強電場中，一初速度為的帶電微粒沿著豎直平面內(nèi)的直線由A點運動到B點的過程中，微粒的（   ）
A．電勢能一定減少，動能一定減少
B．電勢能一定增加，動能一定增加
C．電勢能一定減少，動能一定增加
D．電勢能一定增加，動能一定減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，電子在電壓為U1的電場中由靜止加速后，垂直射入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場. 在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下列四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是
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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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在場強為E＝0.2 N/C的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的接地金屬板，在金屬板的正上方放置一塊厚鉛板A，A的下方中心處離地高為h＝0.45 m處有一個很小的放射源，它可向各個方向均勻地釋放質(zhì)量為m＝2×10－23 kg、電量為q＝+10－17 C、初速度為v0＝1000 m/s的帶電粒子。粒子重力不計，粒子最后落在金屬板上。試求：



小題1:粒子下落過程中電場力做的功。
小題2:粒子到達金屬板所需的最長時間。
小題3:粒子最后落在金屬板上所形成的圖形及面積的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一帶正電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水平方向成θ角，整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于紙面向外的勻強磁場，小球沿桿向下運動，在A點時的動能為100 J，在C點時動能減為零，B為AC的中點。在運動過程中下列說法正確的是  （   ）
A．小球在B點時的動能為50 J
B．小球電勢能的增加量等于重力勢能的減少量
C．小球在AB段克服摩擦力做的功與在BC段克服摩擦力做的功相等
D．到達C點后小球可能沿桿向上運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在電場強度為E的勻強電場中，有一條與電場線平行的幾何線，如圖中虛線所示，幾何線上有兩個靜止的小球A和B（均可看做質(zhì)點），兩小球的質(zhì)量均為m，A球帶電荷量＋Q，B球不帶電，開始時兩球相距L，在電場力的作用下，A球開始沿直線運動，并與B球發(fā)生對碰撞，碰撞中A、B兩球的總動能無損失，設(shè)在各次碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉(zhuǎn)移，且不考慮重力及兩球間的萬有引力，問：
(1)A球經(jīng)過多長時間與B球發(fā)生第一次碰撞？
(2)第一次碰撞后，A、B兩球的速度各為多大？
(3)試問在以后A、B兩球有再次不斷地碰撞的時間嗎？如果相
等，請計算該時間間隔T，如果不相等，請說明理由．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖以y軸為邊界，右邊是一個水平向左的E1=1×104N/C勻強電場，左邊是一個與水平方向成45°斜向上的E2=×104N/C勻強電場，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m=1.0g，帶電量q=1.0×10－6C小顆粒從坐標為（0.1，0.1）處靜止釋放。忽略阻力，g=10m/s2。

求（1）第一次經(jīng)過y軸時的坐標及時間
（2）第二次經(jīng)過y軸時的坐標
（3）第二次經(jīng)過y軸時小顆粒的速度大小

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