（10分）如圖所示，兩塊長3cm的平行金屬板AB相距1cm，并與300V直流電源的兩極相連接，，如果在兩板正中間有一電子（m=9×10－31kg，e=1.6×10－19C），沿著垂直于電場線方向以2×107m/s的速度飛入，則：（1）電子能否飛離平行金屬板？

（2）如果在A到B之間的區(qū)域分布寬1cm的電子帶通過此電場，能飛離電場的電子數(shù)占總數(shù)的百分之幾？

 

【答案】

（1）粒子不能飛出電場。（2）40﹪。

【解析】分析和解答：（1）當(dāng)電子從正中間沿著垂直于電場線方向以2×107m/s的速度飛入時，若能飛出電場，則電子在電場中的運(yùn)動時間為，在沿AB方向上，電子受電場力的作用，在AB方向上的位移為，其中，聯(lián)立求解，得y=0.6cm，而cm，所以，故粒子不能飛出電場。

（2）從（1）的求解可知，與B板相距為y的電子帶是不能飛出電場的，而能飛出電場的電子帶寬度為cm，所以能飛出電場的電子數(shù)占總電子數(shù)的百分比為：﹪=﹪=40﹪。

本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，如果粒子能夠飛出電場，水平方向做的是勻速運(yùn)動，由此可求得運(yùn)動時間，在豎直方向粒子做勻加速直線運(yùn)動，由位移與時間的關(guān)系可求得豎直位移大小，與兩極板間距進(jìn)行對比，如果大于兩極板距離的一半說明不能飛出電場，反之能飛出電場

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，三輛小車A、B、C并排緊靠，靜止在水平面上．每輛小車上都有兩塊金屬板，金屬板底部中央帶有小孔，豎直固定于車的兩端，兩板間的電壓分別為2U、3U、4U．每輛小車的質(zhì)量M=lkg，長L=0.1m，上表面絕緣光滑，與地面之間的摩擦力為壓力的k=0.1倍．一質(zhì)量m=0.2kg，帶電量q=+1×10-3C的小球以v0=3m/s的初速度沿垂直于金屬板的方向從A車的左端小孔進(jìn)入，小車對小球帶電量的影響忽略不計．
（1）若小車均固定不動，小球恰好可以到達(dá)C車的右端，則U多大？
（2）若小車彼此粘連但不固定，小球仍以相同的初速度從A車左端小孔射入，則小球速度減小到零時，小車的速度多大？
（3）若小車彼此不粘連也不固定，則小球至少以多大的初速度射入，才能從A車左端小孔到達(dá)B車的右端？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電源電動勢E=60V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω．間距d=0.03m的兩平行金屬板A、B水平放置，閉合開關(guān)S，兩板之間存在著勻強(qiáng)電場．在B板上開有兩個間距為L=1.2m的小孔．M、N為兩塊同心1/4圓弧形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，兩板間的距離很近，兩板上端的中心線正對著B板上的小孔（與B板的間隙可忽略不計），下端切線水平，P點(diǎn)恰好在O′的正下方，兩圓弧形金屬板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′．現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m=1.0×10-5Kg、電量為q=1×10-3C的帶正電微粒（微粒的重力不計），問：
（1）微粒穿過B板小孔時的速度多大；
（2）為了使微粒能在MN板間運(yùn)動而不碰板，MN板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件；
（3）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時間微粒通過兩圓弧形金屬板？
（4）為了讓P點(diǎn)出射的帶電粒子能射到B板的右側(cè)C點(diǎn)小孔，現(xiàn)在P點(diǎn)外側(cè)虛線框內(nèi)另加一個豎直方向的有界勻強(qiáng)電場，則電場強(qiáng)度E為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?河南模擬）如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)=50cm．導(dǎo)軌處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場中．一根電阻為r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導(dǎo)軌左右運(yùn)動．兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=0.4Ω．其余電阻忽略不計．已知當(dāng)金屬棒ab不動時，質(zhì)量m=10g、帶電量q=-10-3C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板（g取10m/s2）．求：
（1）小球的速度v0；
（2）若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn)，則金屬棒ab的速度大小和方向；
（3）若要使小球能從金屬板間射出，則金屬棒ab勻速運(yùn)動的速度應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，相距l=50cm。導(dǎo)軌處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場中。一根電阻為r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導(dǎo)軌左右運(yùn)動。兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=0.4Ω。其余電阻忽略不計。已知當(dāng)金屬棒ab不動時，質(zhì)量m=10g、帶電量q=－10－3C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板（g取10m/s2）。求：

（1）小球的速度v0；

（2）若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn)，則金屬棒ab的速度大小和方向；

（3）若要使小球能從金屬板間射出，則金屬棒ab勻速運(yùn)動的速度應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年浙江省麗水市松陽一中高二（上）期中物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，電源電動勢E=60V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω．間距d=0.03m的兩平行金屬板A、B水平放置，閉合開關(guān)S，兩板之間存在著勻強(qiáng)電場．在B板上開有兩個間距為L=1.2m的小孔．M、N為兩塊同心1/4圓弧形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，兩板間的距離很近，兩板上端的中心線正對著B板上的小孔（與B板的間隙可忽略不計），下端切線水平，P點(diǎn)恰好在O′的正下方，兩圓弧形金屬板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′．現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m=1.0×10-5Kg、電量為q=1×10-3C的帶正電微粒（微粒的重力不計），問：
（1）微粒穿過B板小孔時的速度多大；
（2）為了使微粒能在MN板間運(yùn)動而不碰板，MN板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件；
（3）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時間微粒通過兩圓弧形金屬板？
（4）為了讓P點(diǎn)出射的帶電粒子能射到B板的右側(cè)C點(diǎn)小孔，現(xiàn)在P點(diǎn)外側(cè)虛線框內(nèi)另加一個豎直方向的有界勻強(qiáng)電場，則電場強(qiáng)度E為多少？

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