如圖所示,在長為2L、寬為L的區(qū)域內(nèi)有正好一半空間有場強(qiáng)為E、方向平行于短邊的勻強(qiáng)電場,有一個質(zhì)量為m,電量為e的電子,以平行于長邊的速度v0從區(qū)域的左上角A點(diǎn)射入該區(qū)域,不計電子所受重力,要使這個電子能從區(qū)域的右下角的B點(diǎn)射出,求:

(1)無電場區(qū)域位于區(qū)域左側(cè)一半內(nèi)時,如圖甲所示,電子的初速度應(yīng)滿足什么條件?
(2)無電場區(qū)域的左邊界離區(qū)域左邊的距離為x時,如圖乙所示,電子的初速度又應(yīng)滿足什么條件。

(1)      (2)

解析試題分析:(1)電子先做勻速運(yùn)動,進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動,設(shè)電子恰好從C點(diǎn)射出電場。
電子在電場中運(yùn)動的加速度
設(shè)電子在電場中的運(yùn)動時間為t,則有   L=v0t 又
解得:
(2)電子先做類平拋運(yùn)動,接著做勻速直線運(yùn)動,最后做類斜下拋運(yùn)動。
設(shè)電子整個運(yùn)動時間為t1,則有 2L=v0t1       
聯(lián)立解得:
考點(diǎn):本題考查帶電粒子的運(yùn)動涉及直線運(yùn)動、拋體運(yùn)動的計算問題,意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖.在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場Ⅰ和Ⅱ,兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力).
 
(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子,求電子在ABCD區(qū)域內(nèi)運(yùn)動經(jīng)歷的時間和電子離開ABCD區(qū)域的位置;
(2)在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子,電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開,求所有釋放點(diǎn)的位置。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在電場中一條電場線上有A、B兩點(diǎn),如圖所示.若將一負(fù)電荷q=-2.0×10-7C,從A點(diǎn)移至B點(diǎn),電荷克服電場力做功4.0×10-4J,試求:

(1)電場方向;
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢差多大? 哪一點(diǎn)電勢高?
(3)在這一過程中,電荷的電勢能怎樣變化,變化了多少?
(4)如在這一電場中有另一點(diǎn)C,已知,若把這一負(fù)荷從B移至C電場力做多少功?是正功還是負(fù)功?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在邊長為l的正方形二個頂點(diǎn)A、B上依次放置電荷量為+q、+q、的點(diǎn)電荷,求正方形中心O點(diǎn)的電場強(qiáng)度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示的勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn),ab與場強(qiáng)方向平行,bc與場強(qiáng)方向成60°,ab=4cm,bc=10cm,將一個帶電量為+2×10-8C的電荷從a移到b時,電場力做功4×10-6J,求:

(1)a、b兩點(diǎn)的電勢差;
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小;
(3)a、c兩點(diǎn)的電勢差。

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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(xué)家密立根所做的油滴實(shí)驗(yàn)測得的。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)電場中。在強(qiáng)光照射下,觀察者通過顯微鏡觀察油滴的運(yùn)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(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)中先將開關(guān)斷開,測出小油滴下落一段時間后達(dá)到勻速運(yùn)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(yùn)動的速度達(dá)到v1后,將開關(guān)閉合,小油滴受電場力作用,最終達(dá)到向上勻速運(yùn)動,測得勻速運(yùn)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(biāo)度)畫出油滴從進(jìn)入平行金屬板到向上勻速運(yùn)動這段過程中的v—t圖像(設(shè)豎直向下為正方向)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電粒子自靜止開始,經(jīng)M、N板間的電場加速后,從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中,該粒子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示.已知M、N兩板間的電壓為U,粒子的重力不計.

(1)正確畫出粒子由靜止開始至離開勻強(qiáng)磁場時的軌跡圖(用直尺和圓規(guī)規(guī)范作圖);
(2)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,被電壓為的加速電場加速后通過直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場,兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場。已知ABC是一個外邊界為等腰三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,邊界AB=AC=L,,離子經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動,垂直AB邊從AB中點(diǎn)進(jìn)入磁場。(忽略離子所受重力)
試求:

(1)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑;
(2)若離子能從AC邊穿出,試求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:作圖題

示波管原理如圖所示,如果加在之間的電壓如圖a所示(0~t1,Y正、負(fù)),而在電極之間所加的電壓按圖b所示(0~t1,正、X負(fù))的規(guī)律變化,請在圖c中畫出熒光屏上應(yīng)該看到的圖形。

 

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