如圖所示,水平放置的平行板電容器,兩板間距為d=8cm,板長為L=25cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以υ0=0.5m/s的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線運動,當它運動到P處時迅速將下板向上提起cm,液滴剛好從金屬板末端飛出,求:

(1)將下板向上提起后,液滴的加速度大;
(2)液滴從射入電場開始計時,勻速運動到P點所用時間為多少? (g取10m/s2
(本題10分,每小題5分)

(1)(2)0.3s

解析試題分析:(1)帶電液滴在板間受重力和豎直向上的電場力,因為液滴勻速運動,所以有:

當下板向上提后,d減小,E增大,電場力增大,故液滴向上偏轉(zhuǎn),在電場中做類平拋運動.
此時液滴所受電場力

(2)因為液滴剛好從金屬末端飛出,所以液滴在豎直方向上的位移是
設液滴從P點開始在勻強電場中飛行的時間為

而液滴從剛進入電場到出電場的時間
所以液滴從射入開始勻速運動到P點時間為
考點:帶電粒子在勻強電場中的運動

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計,電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,偏轉(zhuǎn)電場板間距離L=8cm,極板長為2L,下極板接地,偏轉(zhuǎn)電場極板右端到熒光屏的距離也是2L,在兩極板間接有一交變電壓,電壓變化周期T=4s,上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示,大量電子從偏轉(zhuǎn)電場中央持續(xù)射入,穿過平行板的時間都極短,可以認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的。

⑴求電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0(用電子比荷、加速電壓U0表示);
⑵在電勢變化的每個周期內(nèi)熒光屏會出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象,即無電子擊中屏幕,求每個周期內(nèi)的“黑屏”時間有多長;
⑶求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖,兩平行金屬板A、B間為一勻強電場,A、B相距6cm,C、D為電場中的兩點,且CD=4cm,CD連線和場強方向成60°角.已知電子從D點移到C點電場力做3.2×10-17J的功,求:

(1)勻強電場的場強大;
(2)A、B兩點間的電勢差;
(3)若A板接地,D點電勢為多少?(電子帶電量e=

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖,平行板間電壓為U,板間距離為d,板長為L1,一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,以初速度v0垂直于場強方向射入電場中,離開電場后沿直線打在熒光屏上,熒光屏到平行板右端的距離為L2,不計粒子重力。求:

(1)粒子在電場中運動的時間t1;
(2)板間場強E和粒子在電場中運動的加速度a;
(3)粒子在電場中偏轉(zhuǎn)分位移y;
(4)粒子離開電場后經(jīng)多長時間t2打到熒光屏上?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

電子所帶電荷量最早是由美國科學家密立根所做的油滴實驗測得的。密立根油滴實驗的原理如圖所示:兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接,上板帶正電,下板帶負電,油滴從噴霧器噴出后,由于與噴嘴摩擦而帶負電,油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進入(可認為初速度為0)平行金屬板間,落到兩板之間的勻強電場中。在強光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運動。
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受到的空氣阻力f大小跟它下落的速度v的大小的關系是:f=6πηrv,式中r為油滴半徑,η為粘滯系數(shù)。設重力加速度為g,不考慮油滴的蒸發(fā)。

(1)實驗中先將開關斷開,測出小油滴下落一段時間后達到勻速運動時的速度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)計算小油滴的半徑r;
(2)待小球向下運動的速度達到v1后,將開關閉合,小油滴受電場力作用,最終達到向上勻速運動,測得勻速運動的速度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)計算小油滴所帶的電荷量q;
(3)大致(不要求精確的標度)畫出油滴從進入平行金屬板到向上勻速運動這段過程中的v—t圖像(設豎直向下為正方向)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,相距為2d的A和B兩點上固定著等量異種的兩個點電荷,電荷量分別為+Q和-Q.在AB連線的中垂線上取一點P,垂足為O,∠PAO=α,求:

(1)-Q在P點的場強的大小和方向;
(2)P點的場強的大小和方向;
(3)α為何值時,P點的場強最大,其最大值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,在xOy平面內(nèi),x軸的上方分布有沿x軸負方向的場強E=1.2×103N/C的勻強電場,x軸的下方分布有垂直紙面向里的磁感應強度B=0.2 T的勻強磁場。在x軸上有一個足夠大的垂直于y軸的平板MN,平板上開有一個小孔P,P點距O點的距離Sx=3cm,P處連接有一段長度d=lcm內(nèi)徑不計的準直管,管內(nèi)由于靜電屏蔽沒有電場。y軸負方向上距O點cm的粒子源S可以向平面內(nèi)各個方向發(fā)射a粒子,假設發(fā)射的a粒子速度大小均為2×105m/s,打到平板和準直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子帶正電,比荷為×l07C/kg重力不計,求

(1)a粒子在磁場中運動的軌道半徑和粒子從S到達P孔的時間;
(2)經(jīng)過準直管進入電場中運動的a粒子,到達y軸的位置與O點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,正方形ABCD處在一個勻強電場中,電場線與正方形所在平面平行.已知A、B、C三點的電勢依次為φA=6.0V,φB=4.0V,φC=-2.0V. 

⑴D點的電勢φD=    V。
⑵在圖中畫出過A點的電場線(要把作圖過程畫在圖上)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接.只合上開關S1,三個燈泡都能正常工作.如果再合上S2,則下列表述正確的是

A.外電路的總電阻減少
B.L1兩端的電壓增大
C.通過R1上的電流增大
D.通過R3上的電流增大

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