如圖所示，兩平行金屬板A、B長8 cm，兩板間距離d＝8 cm，A板比B板電勢高300 V，一帶正電的粒子電荷量q＝10－10 C，質(zhì)量m＝10－20 kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度υ0＝2×106 m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域，(設(shè)界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響)，已知兩界面MN、PS相距為12 cm，D是中心線RO與界面PS的交點，O點在中心線上，距離界面PS為9 cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上．(靜電力常數(shù)k＝9.0×109 N·m2/C2)

(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠？到達PS界面時離D點多遠？

(2)在圖上粗略畫出粒子運動的軌跡．

(3)確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大小．

答案：
解析：

　　(1)粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離(側(cè)向位移)：

　　y＝＝＝0.03 m＝3 cm　　(3分)

　　帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動，其軌跡與PS線交于a，設(shè)a到中心線的距離為Y．Y＝4y＝12 cm　　(3分)

　　(2)第一段是拋物線、第二段必須是直線、第三段是圓．　　(3分)

　　(3)帶電粒子到達a處時，帶電粒子的水平速度：υx＝υ0＝2×106 m/s　豎直速度：m/s

　　所以υ＝2.5×106 m/s，　　(2分)

　　可以證明出速度方向垂直于Oa．由題的描述：粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏上，由此可以做出判斷：該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點電荷Q作勻速圓周運動．Q帶負電．半徑cm　　(2分)

　　　Q＝1.04×10－8 C(3分)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強電場，板長為L，板間距離為d，在 板右端L處有一豎直放置的光屏M，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板中有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，帶正電的粒子（不計粒子的重力）從兩板中央垂直電場、磁場入射．它在金屬板間運動的軌跡為水平直線，如圖中虛線所示．若使粒子飛越金屬板間的過程中向上板偏移，則可以采取下列的正確措施為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板的間距等于極板的長度，現(xiàn)有重力不計的正離子束以相同的初速度v0平行于兩板從兩板正中間射入．第一次在兩極板間加恒定電壓，建立場強為E的勻強電場，則正離子束剛好從上極板邊緣飛出．第二次撤去電場，在兩板間建立磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面的勻強磁場，正離子束剛好從下極板邊緣飛出，則E和B的大小之比為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行金屬板間電場是勻強電場，場強大小為1.0×104V/m，A、B兩板相距1cm，C點與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢差UAC=
40V
40V
，將帶電量為-1.0×10-12C的點電荷置于C點，其電勢能為
-6×10-11J
-6×10-11J
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行金屬板水平放置，開始開關(guān)S合上使平行板電容器帶電．板間存在垂直紙面向里的勻強磁場．一個不計重力的帶電粒子恰能以水平向右的速度沿直線通過兩板．在以下方法中，能使帶電粒子仍沿水平直線通過兩板的是（　　）
A、把兩板間距離減小一半，同時把粒子速率增加一倍B、把兩板的距離增大一倍，同時把板間的磁感應(yīng)強度增大一倍C、把開關(guān)S斷開，兩板的距離增大一倍，同時把板間的磁感應(yīng)強度減為一半D、把開關(guān)S斷開，兩板的距離減小一半，同時把粒子速率減小一半

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