如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來(lái)兩板不帶電,上極板接地,它的極板長(zhǎng)L = 0.1m,兩板間距離 d =" 0.4" cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒質(zhì)量為 m = 2×10-6kg,電量q = 1×10-8 C,電容器電容為C =10-6 F.


(1)為使第一粒子能落點(diǎn)范圍在下板中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi),則微粒入射速度v0應(yīng)為多少?
(2)以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少個(gè)落到下極板上?

(1)2.5 m/s≤v0≤5 m/s    (2) 600個(gè)

解析試題分析:(1)由題意知,粒子在板間做類平拋運(yùn)動(dòng),若第1個(gè)粒子落到O點(diǎn),由=v01t1(1分),gt12(1分)得v01=2.5 m/s;若落到B點(diǎn),由L=v02t1,gt22得v02=5 m/s(2分).故2.5 m/s≤v0≤5 m/s;
(2)由L=v01t,  得t=4×10-2 s(1分).at2得a=2.5 m/s2,有mg-qE=ma,   E= 得Q=6×10-6C,所以=600個(gè)。
考點(diǎn):本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),意在考查學(xué)生的綜合能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于xy平面并指向紙里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m、電荷量為q)以速度v0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng),入射方向在xy平面內(nèi),與x軸正向的夾角為θ。(粒子所受重力不計(jì))求:

(1)該粒子射出磁場(chǎng)的位置;
(2)該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場(chǎng)邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向和原來(lái)射入方向的夾角為θ=600。求電子的質(zhì)量和穿越磁場(chǎng)的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子,初速可忽略不計(jì),這些粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后,從M孔以平行于MN方向進(jìn)入一個(gè)邊長(zhǎng)為d的正方形的磁場(chǎng)區(qū)域MNQP,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外,其中PQ的中點(diǎn)S開(kāi)有小孔,外側(cè)緊貼PQ放置一塊熒光屏。當(dāng)把加速電壓調(diào)節(jié)為U時(shí),這些粒子剛好經(jīng)過(guò)孔S 打在熒光屏上,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。

(1)畫(huà)出帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡并作出圓心的位置
(2)請(qǐng)說(shuō)明粒子的電性求出粒子的比荷()。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,在0≤x≤d的空間,存在垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直xOy平面向里。y軸上P點(diǎn)有一小孔,可以向y軸右側(cè)垂直于磁場(chǎng)方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內(nèi)變化的帶負(fù)電的粒子。已知θ=450時(shí),粒子恰好從磁場(chǎng)右邊界與P點(diǎn)等高的Q點(diǎn)射出磁場(chǎng),不計(jì)重力及粒子間的相互作用。求:

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(2)若θ=300,粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與磁場(chǎng)邊界的夾角(可用三角函數(shù)、根式表示);
(3)能夠從磁場(chǎng)右邊界射出的粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)的區(qū)域的面積(可用根式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(19分)為了獲得一束速度大小確定且方向平行的電子流,某人設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置,其截面圖如題9圖所示。其中EABCD為一接地的金屬外殼。在A處有一粒子源,可以同時(shí)向平行于紙面的各個(gè)方向射出大量的速率不等的電子。忽略電子間的相互作用力,這些電子進(jìn)入一垂直于紙面向里的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,僅有一部分能進(jìn)入右側(cè)的速度選擇器MNPQ。已知圓形磁場(chǎng)半徑為R;速度選擇器的MN和PQ板都足夠長(zhǎng),板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E(圖中未畫(huà)出電場(chǎng)線),勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里大小為B2,電子的電荷量大小為e,質(zhì)量為m。調(diào)節(jié)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小,直到有電子從速度選擇器右側(cè)射出。求:

(1)速度選擇器的MN板帶正電還是負(fù)電?能從速度選擇器右側(cè)射出的電子的速度大小、方向如何?
(2)是否所有從粒子源A處射出并進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為(1)問(wèn)中的電子,最終都能從速度選擇器右側(cè)射出?若能,請(qǐng)簡(jiǎn)要證明,并求出圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由。(不考慮電子“擦”到金屬板的情形以及金屬板附近的邊界效應(yīng))
(3)在最終能通過(guò)速度選擇器的電子中,從圓形區(qū)域磁場(chǎng)出射時(shí)距AE為的電子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在以等邊三角形abc為邊界的區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,磁場(chǎng)方向垂直于abc平面向里。其中等邊三角形邊長(zhǎng)L=m,P、Q分別是ac、bc的中點(diǎn)。一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從ab邊中點(diǎn)O沿Oc方向以速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),從c點(diǎn)射出。

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)若僅撤去磁場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)過(guò)t=0.5s恰好從區(qū)域的邊界中點(diǎn)Q射出。求粒子比荷q/m的大;
(3)若僅撤去電場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)同方向射入,且恰好也從區(qū)域的邊界另一中點(diǎn)P射出,求粒子速度v的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如左圖所示,x≥0的區(qū)域內(nèi)有如右圖所示大小不變、方向隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外時(shí)為正方向,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子,在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿著與x軸正方向成75°角射入。粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間到達(dá)P點(diǎn),P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,a),此時(shí)粒子的速度方向與延長(zhǎng)線的夾角為30°.粒子在這過(guò)程中只受磁場(chǎng)力的作用。

(1)若B為已知量,試求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑R及周期T的表達(dá)式。
(2)說(shuō)明在OP間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間跟所加磁場(chǎng)的變化周期T之間應(yīng)有什么樣的關(guān)系才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)。
(3)若B為未知量,那么所加磁場(chǎng)的變化周期T、磁感強(qiáng)度B0的大小各應(yīng)滿足什么條件,才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)?(寫(xiě)出T及B0各應(yīng)滿足條件的表達(dá)式)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活及生產(chǎn)中的應(yīng)用非常普遍,下列不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用的是

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案