一帶電粒子無初速度的進(jìn)入一加速電場A,然后垂直進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場),如圖所示。已知加速電場A板間電壓為U1,M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L,粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,不計(jì)粒子受到的重力及它們之間的相互作用力。求:
(1)粒子穿過A板時(shí)速度大小v0;
(2)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量y;
(3)粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角q
(1)(2)(3)
解析試題分析:(1)電子在電場A中加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:
解得:
(2)電子離開加速電場進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中作類平拋運(yùn)動(dòng),
水平方向?yàn)閯蛩僦本運(yùn)動(dòng),則粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時(shí)間:
豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本運(yùn)動(dòng):
∴粒子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量:
(3)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí):
電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角滿足:
∴電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角:
考點(diǎn):帶電粒子在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(19分)如圖所示,在平面坐標(biāo)系xoy內(nèi),第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場,磁場圓心在M(L,0)點(diǎn),磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外,一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場,從P(2L,0)點(diǎn)射出磁場。不計(jì)粒子重力。求:
(1)電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比;
(2)粒子在磁場與電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在場強(qiáng)為E的豎直向下勻強(qiáng)電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板,在金屬板的正上方高為h處有一個(gè)小的放射源,放射源上方有一鉛板,使放射源可以向水平及斜下方各個(gè)方向釋放質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子,粒子最后落在金屬板上,不計(jì)粒子重力.試求:
(1)粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能;
(2)計(jì)算落在金屬板上的粒子圖形的面積大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(6分)如圖所示,兩平行金屬板A、B長8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢高300V,一帶正電的粒子電荷量q=10-10C,質(zhì)量m=10-20kg,不計(jì)粒子的重力作用,沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場,初速度υ0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域,(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響),已知兩界面MN、PS相距為12cm,D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn),O點(diǎn)在中心線上,距離界面PS為9cm,粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上.(靜電力常數(shù)k = 9.0×109N·m2/C2)
(1)求粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)?到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(2)在圖上粗略畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡.
(3)確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
真空中有一電場,在電場中的P點(diǎn)放一電荷量為4×10-9C的檢驗(yàn)電荷,它受到的電場力為2×10-5N,則求:
(1)P點(diǎn)的場強(qiáng)大。
(2)檢驗(yàn)電荷的電荷時(shí)減小為2×10-9C,則檢驗(yàn)電荷所受的電場力大小多大?
(3)如果把這個(gè)檢驗(yàn)電荷取走,則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度多大?
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如圖、質(zhì)量為m,電量為q的帶電粒子以初速v0從兩平行金屬板左側(cè)中央平行于極板飛入勻強(qiáng)電場,兩平行金屬板兩端的電壓為U,兩板的距離為d, 長度為L,并能從另一端射出,(不計(jì)重力)。
求:(1)兩板間的場強(qiáng)大小。(2)粒子剛射出時(shí)的豎直偏移量的大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
一束初速度不計(jì)的電子在經(jīng)U的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場,如圖所示,若板間距離d,板長,偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為L,偏轉(zhuǎn)電場只存在于兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極之間。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,求:
(1)電子離開加速電場是的速度大。
(2)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的時(shí)間;
(3)要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?
(4)電子最遠(yuǎn)能夠打到離熒光屏上中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)處?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(9分)如圖所示,相距2L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同、方向相反的有界勻強(qiáng)電場,其中PT上方的電場E1的場強(qiáng)方向豎直向下,PT下方的電場E0的場強(qiáng)方向豎直向上,在電場左邊界AB上寬為L的PQ區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電量為+q、質(zhì)量為m的粒子.從某時(shí)刻起由Q到P點(diǎn)間的帶電粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場E0中,若從Q點(diǎn)射入的粒子,通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出,其軌跡如圖,若MT兩點(diǎn)的距離為L/2.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用.試求:
(1)電場強(qiáng)度E0與E1;
(2)在PQ間還有許多水平射入電場的粒子通過電場后也能垂直CD邊水平射出,這些入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離有什么規(guī)律?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(15分)在勻強(qiáng)電場中,將一電荷量為2×10-5C的負(fù)電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn),其電勢能增加了10-3J,已知M、N間的距離為2cm,兩點(diǎn)連線與電場線(方向未知)成600角,如圖所示。
(1)在圖上標(biāo)出電場線的方向
(2)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN等于多少? 設(shè)M點(diǎn)電勢為0,則N點(diǎn)電勢φN等于多少?
(3)該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大?
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