（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？

（1）  （2）PF間的距離為 （n = 1，2，3，……）

解析試題分析：（1）設(shè)粒子經(jīng)PT直線上的點(diǎn)R由E0電場進(jìn)入E1電場，由Q到R及R到M點(diǎn)的時(shí)間分別為t1與t2，到達(dá)R時(shí)豎直速度為vy，則：
由、及得：
    ①
    ②
      ③
         ④
上述三式聯(lián)立解得：,     
(2）由及③式可得.
因沿PT方向粒子做勻速運(yùn)動(dòng)，故P、R兩點(diǎn)間的距離是R、T兩點(diǎn)間距離的兩倍.即粒子在E0電場做類平拋運(yùn)動(dòng)在PT方向的位移是在E1電場中的兩倍.
設(shè)PQ間到P點(diǎn)距離為△y的F處射出的粒子通過電場后也沿水平方向，若粒子第一次達(dá)PT直線用時(shí)△t，水平位移為△x，則
      
粒子在電場E1中可能做類平拋運(yùn)動(dòng)后垂直CD邊射出電場，也可能做類斜拋運(yùn)動(dòng)后返回E0電場，在E0電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)垂直CD水平射出，或在E0電場中做類斜拋運(yùn)動(dòng)再返回E1電場.，若粒子從E1電場垂直CD射出電場，則
 （n＝0、1、2、3、……）
解之得： （n＝0、1、2、3、……）
若粒子從E0電場垂直CD射出電場，則
 （k＝1、2、3、……）     
 （k＝1、2、3、……）
即PF間的距離為其中n＝0、1、2、3、……，k＝1、2、3、……
或   （n＝1、2、3、……）
解之得： 
（n＝1、2、3、……）
即PF間的距離為 （n = 1，2，3，……）
考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

為減少煙塵排放對(duì)空氣的污染，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的靜電除塵器，該除塵器的上下底面是邊長為L＝0.20m的正方形金屬板，前后面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，左右面是高h(yuǎn)＝0.10m的通道口。使用時(shí)底面水平放置，兩金屬板連接到U＝2000V的高壓電源兩極（下板接負(fù)極），于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場（忽略邊緣效應(yīng)）。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器，已知每個(gè)顆粒帶電荷量   q＝+2.0×10－17C，質(zhì)量m＝1.0×10－15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關(guān)后

（1）求煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；
（2）求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離；
（3）除塵效率是衡量除塵器性能的一個(gè)重要參數(shù)。除塵效率是指一段時(shí)間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進(jìn)入除塵器煙塵顆粒總量的比值。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率；若用該除塵器對(duì)上述比荷的顆粒進(jìn)行除塵，試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下，提高其除塵效率的方法。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

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

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，電路中電源內(nèi)阻不計(jì)，水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d，金屬板長為L.在兩金屬板左端正中間位置M，有一個(gè)小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，已知小液滴的質(zhì)量為m，小液滴帶負(fù)電，電荷量為q.要使液滴從B板右側(cè)上邊緣射出電場，電動(dòng)勢E是多大？重力加速度用g表示．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示的電路中各元件值分別為:R1=R2=10Ω，R3=R4=20Ω，電容C=300μF，電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻不計(jì)，原先雙擲開關(guān)S與觸點(diǎn)2接觸，則當(dāng)開關(guān)S從與觸點(diǎn)2接觸改為與觸點(diǎn)1接觸，且電路穩(wěn)定后，試求：

（1）求電容器C所帶電荷量；
（2）若開關(guān)從與觸點(diǎn)1接觸改為觸點(diǎn)2接觸，直到電流變?yōu)?時(shí)為止，求通過電阻R1的電荷量

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）． 在如圖所示的坐標(biāo)系中放置3個(gè)帶電小球，原點(diǎn)處的小球所帶電量為q1=5.0×10-9C；在x軸正方向距原點(diǎn)0.30m處的小球所帶電量q2＝6.0×10-9C；在y軸負(fù)方向上距原點(diǎn)0.10m處的小球所帶電量q3＝－×10-9C。（靜電力常量k =9.0×109 N.m2/C2 ）

求：原點(diǎn)處的小球受到的靜電力的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一簇平行線為方向未知的勻強(qiáng)電場的電場線，沿與此平行線成60°角的方向，把一帶電荷量為q= -2.0×10-6C的質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為6.0×10-6J，已知A、B兩點(diǎn)間距Ｌ＝2cm。求勻強(qiáng)電場強(qiáng)度的大小并在圖中注明其方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

“真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10cm，它們之間相互作用力大小為9×10－4N，當(dāng)它們合在一起時(shí)，成為一個(gè)帶電量為3×10－８C的點(diǎn)電荷，問原來兩電荷的帶電量各為多少?”某同學(xué)求解如下：
根據(jù)電荷守恒定律：q1+q2=3×10—8C= ①
根據(jù)庫侖定律：q1 q2=
以q2=b／q1代人①式得：
解得：
根號(hào)中的數(shù)值小于0，經(jīng)檢查，運(yùn)算無誤，試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(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），電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時(shí)的速度大��；
（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)垂直于板面方向偏移的距離；
（3）P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

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