(16分) 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L=0.4 m,兩板間距離d=4×10-3 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,開關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m=4×10-5 kg,電荷量q=+1×10-8 C.(g=10 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,電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負極相連?所加的電壓U應(yīng)取什么范圍?
(1)10m/s(2)120V<U<200V

試題分析:(1)據(jù)題意,帶電粒子進入電場做類平拋運動,即
=v0t
gt2
可解得v0=10 m/s.
(2)電容器的上板應(yīng)接電源的負極,
當(dāng)所加的電壓為U1時,微粒恰好從下板的右邊緣射出
a1
a1
解得:U1=120 V(1分)
當(dāng)所加的電壓為U2時,微粒恰好從上板的右邊緣射出
a2
a2
解得U2=200V
所以120 V<U<200V.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某電場的電場線的分布如圖所示。一個帶電粒子由M點沿圖中虛線所示的途徑運動通過N點。則下列判斷正確的是(   )
A.粒子帶負電
B.粒子在M點的加速度大
C.粒子在N點的速度大
D.電場力對粒子做負功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

三個α粒子在同一點沿同一方向垂直飛入同一平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(可視為勻強電場),只在電場力作用下,出現(xiàn)了如圖所示的軌跡,由此可以判斷(   )
A.在b飛離電場的同時,a剛好打在其極板上
B.b和c同時飛離電場
C.進入電場時,c的速度最大,a的速度最小
D.動能的增加量c最小,a和b一樣大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在y>0的空間中,存在沿y軸正方向的勻強電場E;在y<0的空間中,存在沿y軸負方向的勻強電場,場強大小也為E,一電子(-e,m)在y軸上的P(0,d)點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動,不計電子重力,求:

⑴電子第一次經(jīng)過x軸的坐標值;
⑵請在圖上畫出電子在一個周期內(nèi)的大致運動軌跡;
⑶電子在y方向上運動的周期;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

先后讓一束氦核和一束氫核通過同一對平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場,進入時速度方向與板面平行。下列說法正確的是( )
A.如果氦核和氫核的初速度相同,離開時氦核偏角的正切和氫核偏角的正切之比為2:1
B.如果氦核和氫核的初速度相同,離開時氦核的側(cè)向位移和氫核的側(cè)向位移之比為1:2
C.如果氦核和氫核的初動能相同,離開時氦核偏角的正切和氫核偏角的正切之比為1:2
D.如果氦核和氫核的初動能相同,離開時氦核的側(cè)向位移和氫核的側(cè)向位移之比為1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中虛線為一組間距相等的同心圓,圓心處固定一帶正電的點電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場,實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡,a、b、c三點是實線與虛線的交點。則該粒子(  )
A.帶正電
B.在c點受力最大
C.在b點的電勢能大于在c點的電勢能
D.由a點到b點的動能變化大于由b點到c點的動能變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,直線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線,曲線是某一帶電粒子通過電場區(qū)域時的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力的作用,則下列選項中不能判斷的是     (   )
A.帶電粒子的電性
B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向
C.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處大
D.帶電粒子在a、b兩點的加速度方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一電子沿Ox軸射入電場,在電場中的運動軌跡為OCD,已知,電子過C、D兩點時豎直方向的分速度為vCy和vDy;電子在OC段和OD動能變化量分別為△EK1和△EK2,則(       )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,質(zhì)量為m=10-8 kg的帶電粒子以v0=2 m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場,已知板長L=20 cm,板間距離d=4 cm,當(dāng)A、B間加電壓UAB=103 V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場(設(shè)此時A板電勢高).求:

(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量;
(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出?

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