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

6×10 10s<t<8×10 10s

解析試題分析:在0<t<2×10 10s時間內(nèi),Q板比P板電勢高5V,,方向水平向左,所以電子所受電場力方向向右,加速度方向也向右,所以電子向右做勻加速直線運動;
在2×10 10s<t<4×10 10s時間內(nèi),Q板比P板電勢低5V,電場強度方向水平向右,所以電子所受電場力方向向左,加速度方向也向左,所以電子向右做勻減速直線運動,當(dāng)t=4×10 10s時速度為零;
在4×10 10s<t<6×10 10s時間內(nèi),Q板比P板電勢低5V,電場強度方向水平向右,所以電子所受電場力方向向左,加速度方向也向左,所以電子向左做勻加速直線運動;
在6×10 10s<t<8×10 10s時間內(nèi),Q板比P板電勢高5V,電場強度方向水平向左,所以電子所受電場力方向向左,加速度方向也向左,所以電子向左做勻減速直線運動,到8×10 10s時刻速度為零,恰好又回到M點.
綜上分析可知:在6×10 10s<t<8×10 10s時間內(nèi),這個電子處于M點的右側(cè),速度方向向左且大小逐漸減。
考點:帶電粒子在勻強電場中的運動;牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(20分)一半徑R=0.6m的金屬圓筒有一圈細窄縫,形狀如圖所示。圓筒右側(cè)與一個垂直紙面向里的有界勻強磁場相切于P,圓筒接地,圓心O處接正極,正極與圓筒之間的電場類似于正點電荷的電場,正極與圓筒之間電勢差U可調(diào)。正極附近放有一粒子源(粒子源與正極O間距離忽略不計)能沿紙面向四周釋放比荷q/m=1.5×l05C/kg的帶正電粒子(粒子的初速度、重力均不計)。帶電粒子經(jīng)電場加速后從縫中射出進入磁場,已知磁場寬度d=0.4m,磁感應(yīng)強度B=0.25T。

(1)若U=750V,求:①粒子達到細縫處的速度;②若有一粒子在磁場中運動的時間最短,求此粒子飛出磁場時與右邊界的夾角大小。
(2)只要電勢差U在合適的范圍內(nèi)變化,總有從向沿某一方向射出粒子經(jīng)過磁場后又回到O處,求電勢差U合適的范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm,兩板間距d=1.0cm,兩板間電壓為90v,且上板為正,一個電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,從兩板中間射入,如圖,求:(電子質(zhì)量m=9.01×10-31kg)

(1)電子飛出電場時沿垂直于板方向偏移的距離是多少?
(2)電子飛出電場時的垂直于板方向的速度是多少?
(3)電子離開電場后,打在屏上的P點,若S=10cm,求OP的長?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,有一質(zhì)子(質(zhì)量為m,電荷量為e)由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,進入兩塊板間距離為d,板間電壓為U2的平行金屬板間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并且恰能從下板右邊緣穿出電場。

求:(1)質(zhì)子剛進入偏轉(zhuǎn)電場U2時的速度;
(2)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場U2中運動的時間和金屬板的長度;
(3)質(zhì)子穿出偏轉(zhuǎn)電場時的動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在空間中取直角坐標系Oxy,在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d,從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場,場強大小為E。靜止的電子經(jīng)過另一個電勢差為U的電場加速后,從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域,A點坐標為(0,h)。已知電子的電量為e,質(zhì)量為m,加速電場的電勢差U>,電子的重力忽略不計,求:

(1)電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度v;
(2)電子經(jīng)過x軸時離坐標原點O的距離l。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示的電路中各元件值分別為:R1=R2=10Ω,R3=R4=20Ω,電容C=300μF,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻不計,原先雙擲開關(guān)S與觸點2接觸,則當(dāng)開關(guān)S從與觸點2接觸改為與觸點1接觸,且電路穩(wěn)定后,試求:

(1)求電容器C所帶電荷量;
(2)若開關(guān)從與觸點1接觸改為觸點2接觸,直到電流變?yōu)?時為止,求通過電阻R1的電荷量

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(11分)如圖所示,真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y'長為L,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(不計重力)從兩板左側(cè)中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出.

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

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強電場,電場強度為E,與區(qū)域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏,熒光屏與AB延長線交于O點,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從A點沿AB方向以一定的初速進入電場,恰好從BC邊的中點P飛出,不計粒子重力。

(1)求粒子進入電場前的初速度的大小?
(2)其他條件不變,增大電場強度使粒子恰好能從CD邊的中點Q飛出,求粒子從Q點飛出時的動能?
(3)現(xiàn)將電場(場強為E)分成AEFD和EBCF相同的兩部分,并將EBCF向右平移一段距離x(x≤L),如圖乙所示。設(shè)粒子打在熒光屏上位置與0點相距y,請求出y與x的關(guān)系?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40 cm.電源電動勢E=24 V,內(nèi)阻r=1 Ω,電阻R=15 Ω.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間.若小球帶電荷量為q=1×10-2C,質(zhì)量為m=2×10-2kg,不考慮空氣阻力.那么,滑動變阻器接入電路的阻值為多大時,小球恰能到達A板?此時,電源的輸出功率是多大?(g取10 m/s2)

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