平行正對(duì)極板A、B間電壓為U0，兩極板中心處均開有小孔．平行正對(duì)極板C、D長(zhǎng)均為L(zhǎng)，板間距離為d，與A、B垂直放置，B板中心小孔到C、D兩極板距離相等．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從A板中心小孔處無(wú)初速飄入A、B板間，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，恰好從D板的邊沿飛出．該粒子所受重力忽略不計(jì)，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．
（1）指出A、B、C、D四個(gè)極板中帶正電的兩個(gè)極板；
（2）求出粒子離開B板中心小孔時(shí)的速度大小；
（3）求出C、D兩極板間的電壓．
（1）電荷量為+q的粒子從A板中心小孔處無(wú)初速飄入A、B板間，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，恰好從D板的邊沿飛出．
因此可知，A、C極板帶正電；
（2）粒子在A、B板間加速，由動(dòng)能定理，則有：qU0=
1
2
m
v2
-0
解得：v=
2qU0
m
；
（3）設(shè)C、D板間電壓為U，則板間場(chǎng)強(qiáng)：E=
U
d

粒子在板間加速度：a=
qE
m

粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，
在沿板和垂直于板方向上分別有：vt=L
1
2
at2=
d
2

由以上各式得：U=
2d2
L2
U0；
答：（1）指出A、C二個(gè)極板中帶正電；
（2）粒子離開B板中心小孔時(shí)的速度大小：v=
2qU0
m
；
（3）C、D兩極板間的電壓：U=
2d2
L2
U0．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）真空中足夠大的兩個(gè)相互平行的金屬板a和b之間的距離為d，兩板之間的電壓Uab按圖所示規(guī)律變化，其變化周期為T．在t=0時(shí)刻，一帶電粒子(+q)僅在該電場(chǎng)的作用下，由a板從靜止開始向b板運(yùn)動(dòng)，并于t=nT(n為自然數(shù))時(shí)刻，恰好到達(dá)b板。

求：（1）帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為多少？
（2）若粒子在時(shí)刻才開始從a板運(yùn)動(dòng)，那么經(jīng)過(guò)同樣長(zhǎng)的時(shí)間，它將運(yùn)動(dòng)到離a板多遠(yuǎn)的地方？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在，的區(qū)域有一對(duì)平行金屬板M和N，其中N板位于軸上，M、N板加有如圖所示電壓，平行金屬板右側(cè)存在沿y軸負(fù)向與平行金屬板等寬度的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，在的區(qū)域存在垂直紙面的矩形有界磁場(chǎng)，其下邊界和左邊界分別與、軸重合。時(shí)刻一質(zhì)量為，電量為的帶電微粒沿著平金屬板的軸線以初速度向右開始運(yùn)動(dòng)，恰從M板右邊緣的P點(diǎn)沿軸正向進(jìn)入平行金屬板右側(cè)電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后以的速度經(jīng)Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，Q點(diǎn)為與y軸的交點(diǎn)，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)帶電微粒恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)沿軸負(fù)向返回電場(chǎng)，不計(jì)帶電微粒的重力。求：
（1）平行金屬板M、N間的距離及右側(cè)電場(chǎng)的寬度；
（2）平行金屬板上所加電壓滿足的條件；
（3）矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩個(gè)極板，極板長(zhǎng)L="0.2" m，兩板間距d=0.1m，在M、N間加上如圖乙所示的電壓，一個(gè)帶電粒子的電量q =+1.0×10-6C、質(zhì)量m=1.0×10-8kg，粒子重力不計(jì)，求：
（1）0~1×10-3s電容器內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；
（2）若在t=0的時(shí)刻，將上述帶電粒子從緊靠M板中心處無(wú)初速釋放，求粒子從M板運(yùn)動(dòng)到N板所經(jīng)歷的時(shí)間t；
（3）若在t=0的時(shí)刻，上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度v0水平射入兩極板間,且粒子沿水平方向離開電場(chǎng)，求初速度v0的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲、乙所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距為d的兩平行金屬板一電源相連，一質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子以速度v0沿平行金屬板間的中線射入電場(chǎng)區(qū)內(nèi)，從飛入時(shí)刻算起，A、B兩板間所加電壓變化規(guī)律，如乙圖示。為了使帶電粒子射出電場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度方向正好平行金屬板，求（1）所加電壓周期T應(yīng)滿足的條件；（2）所加電壓振幅U0應(yīng)滿足的條件。（3）若粒子從t=T/4垂直飛入電場(chǎng)，則所加電壓振幅U0應(yīng)滿足的條件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，BCD是光滑絕緣的、豎直固定的半徑r=2.0m的圓軌道的一部分，CD為豎直直徑，僅在BC間有方向豎直向下、高度足夠高的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，∠BOC=θ=53°．當(dāng)一質(zhì)量m=0.5kg的帶電小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）P從距水平面AB高為h的地方以v0=7.2m/s的初速度水平拋出恰能無(wú)碰撞的從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，并從D點(diǎn)離開圓軌道，取g=10m/s2．已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6．
（1）試求：小球從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小vB；
（2）若小球沿BC軌道的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)．試問(wèn)：
①小球剛到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Γ?br>②小球離開D點(diǎn)再經(jīng)多長(zhǎng)的時(shí)間到達(dá)水平面AB？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一束電子從Y軸上的a點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e．為了使電子束通過(guò)X軸上的b點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿Y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電場(chǎng)區(qū)域沿Y軸方向?yàn)闊o(wú)限長(zhǎng)，沿X軸方向的寬度為s，且已知Oa=L，Ob=2s，求該電場(chǎng)的左邊界與b點(diǎn)的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為R．A點(diǎn)與圓心O等高，B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端．PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點(diǎn)平滑連接，整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放，一段時(shí)間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=
3mg
4q
（g為重力加速度），小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力．求：
（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大��；
（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；
（3）小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖（甲）所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q正對(duì)豎直放置，兩板間加上如圖（乙）所示的交變電壓．t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高U0，在兩板的正中央M點(diǎn)有一電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)（電子所受重力可忽略不計(jì)），已知電子在0～4t0時(shí)間內(nèi)未與兩板相碰．則電子速度方向向左且速度大小逐漸增大的時(shí)間是（　�。�
A．0＜t＜t0B．t0＜t＜2t0C．2t0＜t＜3t0D．3t0＜t＜4t0

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案