如圖甲所示,A、B是一對(duì)平行放置的金屬板,中心各有一小孔P、Q,PQ連線垂直金屬板,兩板間距為d,從P點(diǎn)處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m、帶電量為-q的帶電粒子(重力不計(jì))沿PQ方向放出,初速度可忽略,在A、B間某時(shí)刻t=0開始加有如圖乙所示交變電壓,其電壓大小為U,周期為T,帶電粒子在AB間運(yùn)動(dòng)過程中,粒子相互作用力可忽略不計(jì):

(1)如果只有在每個(gè)周期的0~時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出,則上述物理量之間應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?
(2)如果各物理量滿足第(1)問的關(guān)系,求每個(gè)周期內(nèi)從小孔Q中有粒子射出的時(shí)間與周期T的比值.
(1) >d,      (2)
:(1)帶電粒子經(jīng)電場到達(dá)Q點(diǎn),若此時(shí)粒子速度為0,可看作粒子恰好從Q飛出,則粒子在電場中運(yùn)動(dòng)為先勻加速后勻減速運(yùn)動(dòng),由于加速度大小相等,由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知,粒子的總位移為:
  ,
  又a=,代入上式得:
  ;
  要使粒子從Q飛出,需有>d,即>d,
  可得物理量之間滿足條件為:;
  (2)一個(gè)周期內(nèi)從Q孔射出粒子的最初時(shí)刻
  ,
  從Q孔射出粒子的最末時(shí)刻
  因此一個(gè)周期內(nèi)Q孔有粒子射出的時(shí)間為
  ,得:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,在平行板電容器A、B兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓,t=0時(shí)A板電勢比B板高,兩板中間靜止一電子,設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)過程中不與兩板相碰撞,而且電子只受電場力作用,規(guī)定向左為正方向,則下列敘述正確的是(   )


A、若t=0時(shí)刻釋放電子,則電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖一所示,該電子一直向B板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
B、若t=時(shí)刻釋放電子,則電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖二所示,該電子一直向著B板勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C、若t=時(shí)刻釋放電子,則電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖如圖三所示,該電子在2T時(shí)刻在出發(fā)點(diǎn)左邊
D、若t=時(shí)刻釋放電子,在2T時(shí)刻電子在出發(fā)點(diǎn)的右邊

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在平行金屬板間加上圖所示的電壓,能使處于板中央原來靜止的電子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電壓是(    )
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象。當(dāng)t=0時(shí),在電場中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場力作用,則下列說法中正確的是    (     )
A.帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C.帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零
D.0-2s內(nèi),電場力的總沖量為零,電場力的總功不為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖(甲)所示,A、B是真空中平行放置的金屬板,加上電壓后,它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場,A、B兩板間距離 d=15cm。今在A、B兩板間加上如圖(乙)所示的交變電壓,周期為T="1.0×10-6s" 。t=0時(shí),A板電勢比B板電勢高,電勢差U0=1080V,一個(gè)荷質(zhì)比 q/m=1.0×108C/Kg的帶負(fù)電的粒子在t =0的時(shí)刻從B板附近由靜止開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)重力,問(1)當(dāng)粒子的位移為多大時(shí),粒子的速度第一次達(dá)到最大?最大速度為多大?(2)粒子撞擊極板時(shí)的速度大小?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,固定的半圓弧形光滑軌道置于水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,軌道圓弧半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外,電場強(qiáng)度為E,方向水平向左.一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在軌道上的C點(diǎn)恰好處于靜止,圓弧半徑OC與水平直徑AD的夾角為.
小題1:求小球帶何種電荷,電荷量是多少?并說明理由.
小題2:如果將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)軌道的最大壓力的大小是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

地面附近,存在著一有界電場,邊界MN將某空間分成上下兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在區(qū)域Ⅱ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場,在區(qū)域Ⅰ中離邊界某一高度由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶電小球A,如圖甲所示,小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則( 。
A.在t=2.5s時(shí),小球經(jīng)過邊界MN
B.小球受到的重力與電場力之比為3:5
C.在小球向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,重力做的功與電場力做的功大小相等
D.在小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,小球的機(jī)械能與電勢能總和先變大再變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,MN是一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線.一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖虛線所示.下列結(jié)論正確的是( 。
A.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于帶電粒子在b點(diǎn)的加速度
B.負(fù)點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)
C.帶電粒子從a到b過程中動(dòng)能逐漸減小
D.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢能小于帶電粒子在b點(diǎn)時(shí)的電勢能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一電子(電量為e,質(zhì)量為m,不計(jì)重力)從靜止開始經(jīng)加速電壓U1加速后,以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間,如圖所示,金屬板長為L1,兩板距離為d,豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L2.若在兩金屬板間加直流電壓U2時(shí),光點(diǎn)偏離中線與熒光屏交點(diǎn)O,打在熒光屏上的P點(diǎn),求:
(1)電子從加速電場出來的速度
(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場出來的動(dòng)能
(3)電子在熒光屏上偏轉(zhuǎn)的距離
.
OP

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