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如圖所示,水平固定放置的平行金屬板M、N,兩板間的距離為d,在兩板的中心(即到上、下板距離相等,到板左、右端距離相等)有一懸點O,系有一長的絕緣細線,線的另一端系有一質量為m、帶正電荷的小球,電荷量為q。現(xiàn)對兩板充電,使得兩板間形成一豎直向上的勻強電場,勻強電場的大小為。求:

(1)小球靜止時,細線的拉力大小
(2)現(xiàn)給小球以速度,要使得小球在豎直平面內繞O點做完整的圓周運動,小球在整個圓周運動中的最小速度多大?
(3)小球能繞懸點O在豎直平面內做完整的圓周運動,當小球運動到豎直直徑AB的B端時,細線突然斷開,設此時其水平速度大小為,小球恰好從平行金屬板的邊界飛出,求平行金屬板的長度L。
(1) mg (2) (3)L=2d

試題分析:(1)qE=2mg,在B點靜止,則有F=qE-m=mg
(2)球過A點時速度最小,,
(3)線斷后球做類平拋運動,軌跡向上彎曲

點評:做本題的關鍵是把握小球在電場中做勻速圓周運動所需要的條件
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

直流電源的路端電壓U="182" V。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點a、b、c、d連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3?譕1正對B和E,孔O2正對D和G。邊緣F、H正對。一個電子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向從A點進入電場,恰好穿過孔O1和O2后,從H點離開電場。金屬板間的距離L1="2" cm,L2="4" cm,L3="6" cm。電子質量me="9." 1×10-31 kg,電量q=1.6×10-19 C。正對兩平行板間可視為勻強電場,(不計電子的重力)

求:(1)各相對兩板間的電場強度。
(2)電子離開H點時的動能。
(3)四塊金屬板的總長度(AB+CD+EF+GH)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一質量為m、電量為+q、重力不計的帶電粒子,從A板的S點由靜止開始釋放,經AB加速電場加速后,穿過中間偏轉電場,再進入右側勻強磁場區(qū)域.已知AB間的電壓為UMN極板間的電壓為2U,MN兩板間的距離和板長均為L,磁場垂直紙面向里、磁感應強度為B、有理想邊界.求:

(1)帶電粒子離開B板時速度v0的大;
(2)帶電粒子離開偏轉電場時速度v的大小與方向;
(3)要使帶電粒子最終垂直磁場右邊界射出磁場,磁場的寬度d多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

有一初速為零的電子經電壓U1加速后,進入兩塊間距為d,電壓為U2的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能從B板邊緣穿出電場,設電子的電荷量為,質量為m,(重力不計)求:

(1)電子剛進入平行金屬板時的初速度;
(2)平行金屬板的長度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線a、b、c代表靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φaφbφc,φa>φb>φc。一帶電的粒子(不計重力)射入電場中,其運動軌跡如圖中實線KLMN所示。由圖可知(   )
A.粒子從KL的過程中,電場力做正功
B.粒子從LM的過程中,電場力做負功
C.粒子從KL的過程中,電勢能增加
D.粒子從LM的過程中,動能減少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d,金屬板長L=2d, B板的右側邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個小孔K,現(xiàn)有質量為m、帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束,從AB的中點O以平行于金屬板方向OO′的速度v0不斷射入,不計粒子所受的重力.

(1)若在A、B板間加一恒定電壓U=U0,則要使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K,求U0的大;
(2)若在A、B板間加上如圖乙所示的電壓,電壓為正表示A板比B板的電勢高,其中T=,且粒子只在0~時間內入射,則能打到小孔K的粒子在何時從O點射入?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩極板不帶電,上極板接地,極板長L="0.1" m,兩板間距離d="0.4" cm,有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流,以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中點O處.已知粒子質量為m=2×10-6 kg,電荷量q=1×10-8 C,電容器的電容C=1×10-6 F,g取10 m/s2,不計空氣阻力及粒子間的相互影響.

(1)求粒子入射速度v0的大;
(2)若在兩極板間加上適當?shù)暮愣妷海屢运俣葀0入射的上述帶電粒子,恰好做勻速直線運動從兩板間飛出,試確定下極板的帶電性質和電荷量?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

下圖為一真空示波管的示意圖,電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計),經燈絲與A板間的電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中(偏轉電場可視為勻強電場),電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經過電場后打在熒光屏上的P點。 已知M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L,電子的質量為m,電荷量為e,不計電子受到的重力及它們之間的相互作用力。

(1)求電子穿過A板時速度的大小v0;
(2)求電子從偏轉電場射出時的側移量y;
(3)若要使電子打在熒光屏上P點的上方,加速電壓U1和M、N兩板間的電壓為U2將如何改變?(不用說明理由)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有三個質量相等,分別帶正電、負電和不帶電的粒子從兩水平放置的金屬板左側中央以相同的水平初速度先后射入電場中,最后分別打在正極板的A、BC處,則
A.三種粒子在電場中運動時間相同  
B.三種粒子在電場中的加速度為
C.三種粒子到達正極板時動能
D.落在C處的粒子帶負電,落在B處的粒子不帶電,落在A處的粒子帶正電

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