(10分)质量为5×10-3kg的带电微粒以v0=2m/s的速度从水平位置的平行金属板A、B的中央飞入板间,如图所示,已知板长L=10cm,板间距d=2cm,当UAB=103V时,带电微粒恰好沿直线穿过板间(g取10m/s2),求:
(1)带电微粒带什么电荷,所带的电荷量多大?
(2)AB间的电压在什么范围内时带电微粒能从板间飞出?
解析试题分析:(1)当UAB=103V时,带电粒子恰能做匀速直线运动,由于向上的到向上的电场力作用,因此带负电,由平衡条件可得
Eq-mg=0 又E= 则q =
=1×10-6C。
(2)当微粒恰好从B出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,有水平方向 L=v0t1 ①
竖直方向 d/2=a1 t12/2 ②
mg—qU1/d=ma1 ③
联立①、②、③代入数据得U1=200V。
当粒子恰好从A出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电场中做类平抛运动,水平方向 L=v0t2 ④ 竖直方向 d/2=a2 t22/2 ⑤
qU2/d—mg =ma2 ⑥
联立④、⑤、⑥代入数据得U2=1800V。
可见,AB间电压在 200V-1800V 之间时带电微粒才能飞出电场。
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动。
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图甲所示,边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速进入电场,恰好从BC边的中点P飞出,不计粒子重力。
(1)求粒子进入电场前的初速度的大小?
(2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能?
(3)现将电场(场强为E)分成AEFD和EBCF相同的两部分,并将EBCF向右平移一段距离x(x≤L),如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与0点相距y,请求出y与x的关系?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(g取10 m/s2)
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(8分)有一个带电量q=3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力9×10-4J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做6×10-4J的功,问:
(1)AC间电势差为多少?
(2)如以A点电势为零,则B点的电势为多少?电荷在B点的电势能为多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
直流电源的路端电压U="182" V。金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。孔O1正对B和E,孔O2正对D和G。边缘F、H正对。一个电子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场。金属板间的距离L1="2" cm,L2="4" cm,L3="6" cm。电子质量me=9.1×10-31 kg,电量q=1.6×10-19 C。正对两平行板间可视为匀强电场,(不计电子的重力)
求:(1)各相对两板间的电场强度(小数点后保留2位)。
(2)电子离开H点时的动能。
(3)四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(9分)将电量q1=+1.0×10-8C的点电荷,在A点时所受电场力大小是2.0×10-5N。将它从零电势O点处移到电场中A点时,需克服电场力做功2.0×10-6J.求:
(1)A点处的电场强度的大小.
(2)电势差UAO.
(3)若将q1换成q2=-2.0×10-8C的点电荷,求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力所做的功.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30º角,如图所示,不计粒子重力,
求:(1)粒子末速度的大小 (2)匀强电场的场强 (3)两板间的距离
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡(如右图所示,不计重力)
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?
(2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小、方向如何?
(3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小、方向如何?
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
关于电源电动势,下列说法中正确的是:( )
A.同一电源接入不同的电路电动势会发生改变 |
B.电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压 |
C.电源电动势表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量,与是否接外电路无关 |
D.电源电动势与电势差是一回事 |
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