如圖10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（ ）

A．板間電場強度大小為mg/q

B．板間電場強度大小為2mg/q

C．質(zhì)點在板間的運動時間跟它從板的右端運動到光屏的時間相等

D．質(zhì)點在板間的運動時間大于它從板的右端運動到光屏的時間

BC


解析:

如圖11所示，若不考慮質(zhì)點的重力，質(zhì)點在電場力作用下做類平拋運動，無論如何質(zhì)點也不能垂直打在屏上，同理若重力與電場力方向相同或重力與電場力方向相反且重力大于電場力，則質(zhì)點不能垂直打到屏上。只有電場力方向向上且大于重力時，質(zhì)點才可能垂直打到屏上。

由運動合成與分解知識可知，質(zhì)點在水平方向上一直做勻速直線運動，所以質(zhì)點在電場中做類平拋運動的時間和在重力場中做斜上拋運動的時間相等。由運動規(guī)律可知：

在x方向上：做勻速直線運動，vx = v0

在y方向上：在電場中vy = at

如圖12所示，離開電場后質(zhì)點做斜上拋運動，vy = gt    a = g

由牛頓第二定律得：

由上式解得：

綜上所述可知BC正確

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長L=0.2m，板間距d=0.2m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強電場，忽略其邊緣效應(yīng)．在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左右寬度D=0.4m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1×10-2 T．現(xiàn)從t=0開始，從兩極板左側(cè)的中點O處以每秒鐘1000個的數(shù)量均勻連續(xù)地釋放出某種正電荷粒子，這些粒子均以v0=2×105 m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進入電場，已知帶電粒子的比荷
qm
=1×108C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變．求：
（1）t=0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；
（2）在0～1s內(nèi)有多少個帶電粒子能進入磁場；
（3）何時由O點進入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?防城港模擬）如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l=0.20m，板間距d=0.20m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的電場，忽略其邊緣效應(yīng)．在金屬板右側(cè)有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場．其左右寬度D=0.40m，上下范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直．勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T．現(xiàn)從t=0開始，從兩極板左端的中點O處以每秒1000個的速率不停地釋放出某種帶正電的粒子，這些粒子均以v0=2.0×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′射入電場，已知帶電粒子的比荷
qm
=1.0×108C/kg，粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計，在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，sin37°=0.6，cos37°=0.8．問：

（1）t=0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離是多少？
（2）當AB板間電壓滿足什么條件時，帶電粒子可以進入磁場？在電壓變化的第一個周期內(nèi)有多少個帶電的粒子能進入磁場？
（3）何時由O點進入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長？最長時間為多少？（π≈3）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l=
3
10
m，板間距d=0.10m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其邊界為MN，與金屬板垂直．在t=0時刻，兩金屬板間加如圖乙所示的正弦交變電壓，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T．現(xiàn)從t=0開始，從兩極板左側(cè)的中點O以每秒鐘1000個的數(shù)量不間斷地釋放出某種正電荷，這種帶正電的粒子均以v0=
3
2
×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進入電場，經(jīng)電場后射入磁場．已知帶電粒子的比荷
q
m
=1.25×107C/kg，粒子的重力忽略不計，假設(shè)在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計粒子間的相互作用．求：精英家教網(wǎng)
（1）t=0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（2）每秒鐘有多少個帶正電的粒子進入磁場；
（3）何時由O點進入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長，最長時間為多少？（π≈3）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩平行金屬板的板長l=0.20m，板間距d=6.0×10-2m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其邊界為MN，與金屬板垂直．金屬板的下極板接地，上極板的電壓u隨時間變化的圖線如圖乙所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T．現(xiàn)有帶正電的粒子以v0=5.0×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進入電場，經(jīng)電場后射入磁場．已知帶電粒子的比荷
q
m
=108C/kg，粒子的重力忽略不計，假設(shè)在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計粒子間的作用（計算中取
4
15
=tan15°）．
精英家教網(wǎng)
（1）求t=0時刻進入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；
（2）求t=0.30s時刻進入的粒子，在磁場中運動的時間；
（3）試證明：在以上裝置不變時，以v0射入電場比荷相同的帶電粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離都相等．

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