(12分)兩平行金屬板A、B水平放置,一個(gè)質(zhì)量為m=5×10-6 kg的帶電粒子,以v0=2 m/s的水平速度從兩板正中位置射入電場(chǎng),如圖所示,A、B兩板間距離為d=4 cm,板長(zhǎng)l=10 cm.

(1)當(dāng)A、B間的電壓為UAB=1 000 V時(shí),粒子恰好不偏轉(zhuǎn),沿圖中虛線(xiàn)射出電場(chǎng).求該粒子的電荷量和電性.(g取10 m/s2)
(2)令B板接地,欲使該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),求A板所加電勢(shì)的范圍.
 負(fù)電 ⑵600V<φA<2600V

試題分析:⑴當(dāng)UAB=1000V時(shí),粒子恰好不偏轉(zhuǎn),則,代入數(shù)據(jù)得.重力方向豎直向下,電場(chǎng)力方向豎直向上,而電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下(UAB>0),所以粒子帶負(fù)電。
(2)當(dāng)qE>mg時(shí),帶電粒子向上偏,從右上邊緣M點(diǎn)飛出,設(shè)此時(shí)φA=φ1,因?yàn)棣?sub>B=0,所以UAB=φ1,電場(chǎng)力和重力都沿豎直方向,粒子在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度Vx=V0;在豎直方向當(dāng)qE<mg時(shí),帶電粒子向下偏轉(zhuǎn),設(shè)φA=φ2,則豎直方向同理可得φ2=600V,故欲使帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),A板的電勢(shì)范圍為600V<φA<2600V
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,AC、BD為圓的兩條相互垂直的直徑,圓心為O,半徑為R。E、F為圓周上關(guān)于BD對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn),EOD=30o。將電量均為Q的兩個(gè)異種點(diǎn)電荷分別放在E、F兩點(diǎn),E點(diǎn)放負(fù)電荷。靜電力常量為K,下列說(shuō)法正確的是

A.電子沿圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零
B.電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比C點(diǎn)小
C.A點(diǎn)和C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
D.O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

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科目:高中物理 來(lái)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(guò)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(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行板間的電場(chǎng)中,入射方向跟極板平行,整個(gè)裝置處于真空中,重力可忽略.在滿(mǎn)足電子能射出平行板的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏角φ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(lái)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(guò)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(guò)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(kāi)關(guān)斷開(kāi),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(kāi)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(huà)出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動(dòng)這段過(guò)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(lái)源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,水平放置的平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)正中有一帶電微粒正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果把兩平行帶電板改為豎直放置,帶電微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將是 (    )           
A.保持靜止?fàn)顟B(tài)
B.從P點(diǎn)開(kāi)始作自由落體運(yùn)動(dòng)
C.從P點(diǎn)開(kāi)始做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)
D.從P點(diǎn)開(kāi)始做初速度為零,加速度為g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖甲所示,兩個(gè)完全相同的平行板電容器PQ和MN,板間距離為d,極板長(zhǎng)為L(zhǎng),極板厚度不計(jì)。將它們置于圖示方向足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,兩電容器極板的左端和右端分別對(duì)齊,兩電容器極板所加電壓值相同。一質(zhì)量為m、電荷量為+q、重力不計(jì)的粒子從極板P、Q間的中軸線(xiàn)O1O2左邊緣的O1點(diǎn),以速度v0沿O1O2勻速穿過(guò)電容器PQ,經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后沿極板M、N的中軸線(xiàn)O3O4做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)回到O1點(diǎn),如此循環(huán)往復(fù)。不計(jì)電容器之外的電場(chǎng)對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響。求

(1)極板P、Q,M、N間所加電壓的數(shù)值U。
(2)Q板和M板間的距離x。
(3)粒子從O1點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到再次回到O1點(diǎn)所用的時(shí)間。
(4)若撤去電容器上所加的電壓,將原磁場(chǎng)換作按圖乙規(guī)律變化的磁場(chǎng),取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。粒子仍從O1點(diǎn)沿O1O2在0時(shí)刻以速度v0進(jìn)入電容器PQ,在時(shí)刻恰好從P板右邊緣水平射出(為未知量)。則B1為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個(gè)粒子。設(shè)該粒子的質(zhì)量為、電荷量為q,它進(jìn)入電勢(shì)差為U的帶窄縫的平行平板電極間電場(chǎng)時(shí),其速度為,經(jīng)電場(chǎng)加速后,沿方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),垂直平板電極,當(dāng)粒子從點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),其速度方向與方位的夾角,如圖所示,整個(gè)裝置處于真空中。

(1)寫(xiě)出釷核衰變方程;
(2)求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;
(3)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U,一電子質(zhì)量為m.電量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出,最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn),然后返回.如圖所示,=h,此電子具有的初動(dòng)能是:
A.;B.edUh;C.D.

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