（11分）如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y和Y'長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b．在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出．

（1）證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于兩板間的中心O點(diǎn)；
（2）求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；
（3）求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度．

（1）見(jiàn)解析（類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)）（2）（3）

解析試題分析：（1）設(shè)粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為a，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為y，沿電場(chǎng)方向的速度為vy，偏轉(zhuǎn)角為θ，其反向延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)O點(diǎn)，O點(diǎn)與板右端的水平距離為x，如下圖，則有

y＝ ①
 ②
  
 
聯(lián)立可得   即粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于兩板間的中心．
（2）粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中為類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，  ③      ④
由①②③④式解得
當(dāng)時(shí)， 則兩板間所加電壓的范圍 
（3）當(dāng)時(shí)，粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大（設(shè)為y0），則
而
解得
根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度為 
考點(diǎn)：帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

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


如圖所示，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），在KA間經(jīng)加速電壓U1加速后，從A板中心小孔射出，進(jìn)入由M、N兩個(gè)水平極板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)， M、N兩板間的距離為d，電壓為U2，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，射出時(shí)沒(méi)有與極板相碰。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子的重力及它們之間的相互作用力。求：

（1）電子穿過(guò)A板小孔時(shí)的速度大小v；
（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離y。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如下圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)直角三角形，把電荷量q＝－2×10－10C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功4.8×10－8 J，再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)電荷克服電場(chǎng)力做功4.8×10－8 J，取B點(diǎn)的電勢(shì)為零，求A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)及勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子僅受電場(chǎng)力作用從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0<t<8×10 10s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時(shí)間范圍是。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

一束電子流在經(jīng)U＝2500 V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若兩板間距d="1.0" cm，板長(zhǎng)l="5.0" cm，那么，要使二價(jià)負(fù)離子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一束初速不計(jì)的電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若板間距離d =1.0cm，板長(zhǎng)l =5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓？（不計(jì)重力作用）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖（a）所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m，板長(zhǎng)L=0.3m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏．現(xiàn)在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知U0=1.0×102V．在擋板的左側(cè)，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板，粒子的質(zhì)量m=1.0×10-7kg，電荷量q=1.0×10-2C，速度大小均為v0=1.0×104m/s．帶電粒子的重力不計(jì)．

求：（1）在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度；
（2）熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度；
（3）若撤去擋板，同時(shí)將粒子的速度均變?yōu)関=2.0×104m/s，則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長(zhǎng)?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向進(jìn)入該電場(chǎng)，剛好從下極板邊緣射出，射出時(shí)速度恰與下極板成30º角，如圖所示，不計(jì)粒子重力，

求：（1）粒子末速度的大小 （2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)  （3）兩板間的距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在鉛版A上放一個(gè)放射源C可向各個(gè)方向射出速率為v的β射線(xiàn)，B為金屬網(wǎng)，A、B連接在電路上，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器總阻值為R.圖中滑動(dòng)變阻器滑片置于中點(diǎn)，A、B間距為d，M為熒光屏（足夠大），它緊挨者金屬網(wǎng)外側(cè)，已知β粒子的質(zhì)量為m，電荷量e，不計(jì)β射線(xiàn)所形成的電流對(duì)電路的影響， 求：

（1）閉合開(kāi)關(guān)S后，AB間的場(chǎng)強(qiáng)的大小是多少?
（2）β粒子到達(dá)金屬網(wǎng)B的最長(zhǎng)時(shí)間?
（3）切斷開(kāi)關(guān)S，并撤去金屬網(wǎng)B，加上垂直紙面向內(nèi)、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，設(shè)加上B后β粒子仍能到達(dá)熒光屏。這時(shí)在豎直方向上能觀察到熒光屏亮區(qū)的長(zhǎng)度是多?

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