【題目】如圖(a)所示,平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為U的恒壓電源的兩極,電容器所帶電荷量為Q,兩極板間距為d,板長為L,α粒子從非?拷蠘O板的C點(diǎn)以v0的速度沿垂直電場線方向的直線CO方向射入電場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后由D點(diǎn)飛出勻強(qiáng)電場,已知α粒子質(zhì)量為m,電荷量為2e,不計(jì)α粒子重力.求:

(1)平行板電容器的電容;

(2)CD兩點(diǎn)間電勢差;

(3)A、B板上加上如圖(b)所示的周期性的方波形電壓,t=0時(shí)A板比B板的電勢高,為使時(shí)刻射入兩板間的α粒子剛好能由O點(diǎn)水平射出,則電壓變化周期T和板間距離d各應(yīng)滿足什么條件?(用L、U、m、ev0表示)

【答案】(1)  (2)  (3) (n=1,2,3,…)

【解析】

(1)依電容定義有:平行板電容器的電容

(2)兩板之間為勻強(qiáng)電場

粒子在電場中加速度

粒子的偏移量:

運(yùn)動時(shí)間

解得:

CD兩點(diǎn)的電勢差為:

(3)為使a粒子剛好由O點(diǎn)水平射出,α粒子在一個(gè)周期內(nèi)豎直方向的分位移應(yīng)為零,

必須從進(jìn)入電場,

且在電場中運(yùn)動時(shí)間與電壓變化周期T的關(guān)系為t=nT,(n=1,2,3,…).

豎直方向向下的最大分位移應(yīng)滿足:

:

解得:n=1,2,3,…)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶有1/4光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的滑車靜置于光滑水平面上,如圖所示.一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車,當(dāng)小球上行再返回并脫離滑車時(shí),以下說法正確的是:()

A.小球一定水平向左作平拋運(yùn)動.

B.小球可能水平向左作平拋運(yùn)動.

C.小球可能作自由落體運(yùn)動.

D.小球可能向右作平拋運(yùn)動.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在磁場中某一點(diǎn),已經(jīng)測出一段0.5 cm長的導(dǎo)線中通入0.01 A電流時(shí),受到的安培力為5.0×106N,則下列說法正確的是( )

A. 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定是0.1 T

B. 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不小于0.1 T

C. 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不大于0.1 T

D. 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向即為導(dǎo)線所受磁場力的方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑斜面被分成四個(gè)長度相等的部分,即,一物體從點(diǎn)由靜止釋放,下列結(jié)論中正確的是(

A. 物體到達(dá)各點(diǎn)的速率

B. 物體到達(dá)各點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間

C. 物體從運(yùn)到全過程的平均速度等于點(diǎn)的瞬時(shí)速度

D. 物體通過每一部分時(shí),其速度增量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩豎直平行板間同時(shí)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場的場強(qiáng)為E、方向水平向左,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向與電場垂直且水平向里.一帶電液滴以豎直向下的初速度v0=E/B進(jìn)入電磁場區(qū)域,最終能飛出該區(qū)域.則液滴在電磁場中(

A. 做勻速直線運(yùn)動 B. 做勻變速曲線運(yùn)動

C. 運(yùn)動速度逐漸減小 D. 機(jī)械能逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)帶正電的小球穿在一根絕緣的粗糙直桿AC上,桿與水平方向成θ角,整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場.小球沿桿向下運(yùn)動,在A點(diǎn)時(shí)的動能為100J,在C點(diǎn)時(shí)動能減為零,DAC的中點(diǎn),在運(yùn)動過程中,則(

A. 小球在D點(diǎn)時(shí)的動能為50 J

B. 到達(dá)C點(diǎn)后小球可能沿桿向上運(yùn)動

C. 小球電勢能的增加量一定等于重力勢能的減少量

D. 小球在AD段克服摩擦力做的功與小球在DC段克服摩擦力做的功不相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,測力計(jì)與水平桌面平行,拉力從零逐漸增大,拉力為8 N時(shí),木塊不動;拉力為12 N時(shí),木塊恰好被拉動;木塊勻速運(yùn)動時(shí)拉力為10 N。木塊與桌面間的滑動摩擦力f和最大靜摩擦力fm分別是(

A. f=12N,fm=8N B. f=10N,fm=12N

C. f=10N,fm=12N D. f=10N,fm=8N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】學(xué)校物理興趣小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。他們所用的器材有小車、一端帶有滑輪的導(dǎo)軌、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和幾個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼,另有學(xué)生電源和力傳感器(圖中未畫出)。

(1)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,圖中打相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s,由圖中數(shù)據(jù)可得小車的加速度大小a=____m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(2)實(shí)驗(yàn)小組A、B分別以各自測得的加速度a為縱軸,小車所受的合力F為橫軸,作出圖象如圖丙中圖線1、2所示,則圖線1、2中對應(yīng)小車(含車內(nèi)的鉤碼)的質(zhì)量較大的是圖線________(選填“1”或“2”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線表示某電場的電場線(方向未標(biāo)出),虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下的運(yùn)動軌跡,設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢分別為,粒子在MN時(shí)加速度大小分別為,速度大小分別為,電勢能分別為。下列判斷正確的是

A. B.

C. D.

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