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如图所示,质量为m、带电荷量为q的粒子,以初速度v0沿偏转电场的中心线射入,极板间距为d,极板长为l,偏转电场所加电压为U,射出后打在距极板右端L远处的竖直荧光屏上,求打在荧光屏上的亮斑距荧光屏中心(荧光屏中心与偏转电场两极板的中心线在同一水平直线上)的距离y′.
带电粒子在电场中偏转时在水平方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,根据类平抛知识可知:
带电粒子在电场中运动的时间t=
l
v0

带电粒子在电场中的加速度a=
F
m
=
qE
m
=
qU
md

所以粒子在电场方向上偏转的位移y1=
1
2
at2
=
1
2
qU
md
(
l
v0
)2

带电粒子离开电场后,做匀速直线运动,其水平分速度为v0,竖直分速度为vy=at=
qUl
mdv0

带电粒从离开偏转电场到粒子打在屏上经历的时间t2=
L
v0
,粒子偏转方向的位移y2=vyt=
qUl
mdv0
?
L
v0
=
qUlL
md
v20

所以粒子打在屏上偏转的总位移y′=y1+y2=
qUl2
2md
v20
+
qUlL
md
v20
=
qlU
md
v20
(L+
l
2
)

答:带电粒子打在荧光屏上的亮斑距荧光屏中心(荧光屏中心与偏转电场两极板的中心线在同一水平直线上)的距离y′=
qlU
md
v20
(L+
l
2
)
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

如图所示的装置,U1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板.板长为l,两板间距离为d,一个质量为m、带电量为-q的粒子,经加速电压加速后沿金属板中心线水平射入两板中,若两水平金属板间加一电压U2,当上板为正时,带电粒子恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电粒子则射到下板上距板的左端1/4处,求:

(1)为多少?
(2)为使带电粒子经U1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U2应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,BCD是光滑绝缘的、竖直固定的半径r=2.0m的圆轨道的一部分,CD为竖直直径,仅在BC间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场E,∠BOC=θ=53°.当一质量m=0.5kg的带电小球(可看成质点)P从距水平面AB高为h的地方以v0=7.2m/s的初速度水平抛出恰能无碰撞的从B点进入圆轨道,并从D点离开圆轨道,取g=10m/s2.已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)试求:小球从B点进入电场时的速度大小vB
(2)若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动.试问:
①小球刚到达D点时,小球对轨道的压力?
②小球离开D点再经多长的时间到达水平面AB?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一6带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重力,图中的四6图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道,圆弧半径为R.A点与圆心O等高,B、C点处于竖直直径的两端.PA是一段绝缘的竖直圆管,两者在A点平滑连接,整个装置处于方向水平向右的匀强电场中.一质量为m、电荷量为+q的小球从管内与C点等高处由静止释放,一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动.已知匀强电场的电场强度E=
3mg
4q
(g为重力加速度),小球运动过程中的电荷量保持不变,忽略圆管和轨道的摩擦阻力.求:
(1)小球到达B点时速度的大小;
(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力;
(3)小球在圆弧轨道运动过程中速度最大为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,矩形平行金属板M、N之间的间距是板长的
2
3
3
倍,PQ为两板的对称轴线,当板间加有自M向N的匀强电场时,以某一速度自P沿PQ飞进的带电粒子(重力不计),经时间△t,恰能擦M板右端飞出,现用垂直纸面的匀强磁场取代电场,上述带电粒子仍以原速度沿PQ飞进磁场,恰能擦N右端飞出,则
(1)带电粒子在板间磁场中运动多长时间?
(2)若把上述电场、磁场各维持原状叠加,该带电粒子进入电磁场时的速度是原速度的几倍才能沿PQ做直线运动?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中,现在只增大两板间的电压,电子仍能穿过平行金属板,则(  )
A.电子穿越平行板的时间随电压的增大而变长
B.电子穿越平行板的时间不随电压变化
C.电子在平行板间运动的加速度随电压的增大而增大
D.电子在平行板间运动的加速度不随电压变化

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的物块,带正电Q,开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E=
3
mg
Q
的匀强电场,如图所示,斜面高为H,释放物块后,物块落地的速度大小为(  )
A.2
2gH
B.2
gH
C.
(2+
3
)gH
D.2
2
3
gH

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图,A和B是置于真空中的两平行金属板,所加电压为U.一带负电的粒子以初速度v0由A板小孔水平射入电场中,粒子刚好能达到金属板B.如果要使粒子刚好达到两板间距离的一半处,可采取的办法有(  )
A.初速度为
v0
2
,电压U不变
B.初速度为
v0
2
,电压为
U
2
C.初速度为v0,电压为2U
D.初速度为v0,电压为
2
U

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