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如图所示,C、D两带电平行金属板间的电压为U,A、B也为一对竖直放置的带电平行金属板,B板上有一小孔,小孔在C、D两板间的中心线上.一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从D板边缘的O点以速度vo斜向射入C、D板间,穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零,则A、B两板间的电压为(  )
A.
mv02-qU
2q
B.
2mv02-qU
2q
C.
mv02-qU
q
D.
2mv02-qU
q

D点与小孔间沿电场线方向的距离为板间距的一半,故电势差为
1
2
U

对从D到P过程运用动能定理全程列式,有
-q?
1
2
U-qUAB=0-
1
2
m
v20

解得
UAB=
mv02-qU
2q

故选A.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(a)所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离,板长,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间.距金属板右端处竖直放置一足够大的荧光屏.现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知 .在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量,电荷量,速度大小均为.带电粒子的重力不计.求:
(1)在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度
(2)荧光屏上出现的光带长度
(3)若撤去挡板,同时将粒子的速度均变为,则荧光屏上出现的光带又为多长?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两块平行金属板,相距为d.加上如图所示的电压,电压的最大值为U,周期为T.现有一束离子束,其中每个粒子的电量为q、质量为m,从与两板等距处沿两板平行的方向连续射入,设粒子通过平行板间区域所用的时间为T(与电压的变化周期相同),且所有的粒子都可以通过两板间的空间而打到右端的靶上.

(1)粒子打到靶上的位置与靶的中心点O间的距离s与粒子入射时刻t有关,写出s与t[t]的函数关系式.
(2)求所有粒子打到靶上的位置的范围(即求出它们与靶的中心点O的最大距离与最小距离).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,金属板长L=2
3
d,B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v0不断射入,不计粒子所受的重力.
(1)若在A、B板间加一恒定电压U=U0,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U0的大小;
(2)若在A、B板间加上如图乙所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中T=
2L
v0
,且粒子只在0~
T
2
时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切.已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=
35
9
m,CD弧的半径为R=
25
12
m,O为其圆心,∠COD=143°.整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C.一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动.若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变.求
(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;
(2)物体能否到达D点;
(3)物体离开CD轨道后运动的最高点相对于O点的水平距离x和竖直距离y.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地.现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点.如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+l滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则下列说法错误的是(  )
A.第1滴油和第N+1滴油滴运动时间之比为1:2
B.落到A板的油滴数N=
3Cdmg
8q2
C.第N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于
mgd
8
D.第N+1滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于
3mgd
8

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在xoy平面中第一象限内有一点P(4,3),OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,OP上方有平行于OP向上的匀强电场,电场强度E=100V/m.现有质量m=1×10-6kg,电量q=2×10-3C带正电的粒子,从坐标原点O以初速度v=1×103m/s垂直于OP方向射入磁场,经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场,在经过电场中的M点(图中未标出)时的动能为O点时动能的2倍,不计粒子重力.求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)OM两点间的电势差;
(3)M点的坐标及粒子从O运动到M点的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道,轨道位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E.现有一质量为m的带电小滑块(体积很小可视为质点),在BC轨道的D点释放后可以静止不动.已知OD与竖直方向的夹角为α=37°,随后把它从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为u=0.25,且tan37°=0.75.求:
(1)画出带电小滑块在D点的受力;
(2)滑块甲的带电量q1和带电种类;
(3)滑块下滑通过B点时的速度大小vB
(4)水平轨道上A、B两点之间的距离L.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场.电量为q、动能为E0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力.
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能.
(2)若粒子离开电场时动能为EK′,求电场强度的大小?

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