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一带电粒子无初速度的进入一加速电场A,然后垂直进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),如图所示。已知加速电场A板间电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。求:

(1)粒子穿过A板时速度大小v0
(2)粒子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)粒子从偏转电场射出时速度的偏转角q

(1)(2)(3)

解析试题分析:(1)电子在电场A中加速运动,由动能定理: 
解得:
(2)电子离开加速电场进入偏转电场中作类平抛运动,
水平方向为匀速直线运动,则粒子在电场中偏转时间:
竖直方向为匀加速直线运动:
∴粒子从偏转电场射出时的侧移量:
(3)电子从偏转电场射出时:
电子从偏转电场射出时速度偏转角满足:
∴电子从偏转电场射出时速度偏转角:
考点:带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(19分)如图所示,在平面坐标系xoy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外,一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力。求:

(1)电场强度与磁感应强度的大小之比;
(2)粒子在磁场与电场中运动的时间之比。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在场强为E的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方高为h处有一个小的放射源,放射源上方有一铅板,使放射源可以向水平及斜下方各个方向释放质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子,粒子最后落在金属板上,不计粒子重力.试求:


(1)粒子打在板上时的动能;
(2)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(6分)如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,不计粒子的重力作用,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2

(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹.
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2×10-5N,则求:
(1)P点的场强大小;
(2)检验电荷的电荷时减小为2×10-9C,则检验电荷所受的电场力大小多大?
(3)如果把这个检验电荷取走,则P点的电场强度多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图、质量为m,电量为q的带电粒子以初速v0从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场,两平行金属板两端的电压为U,两板的距离为d, 长度为L,并能从另一端射出,(不计重力)。

求:(1)两板间的场强大小。(2)粒子刚射出时的竖直偏移量的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为e,求:

(1)电子离开加速电场是的速度大小;
(2)电子经过偏转电场的时间;
(3)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下,PT下方的电场E0的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为L/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求:

(1)电场强度E0与E1
(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5C的负电荷由M点移到N点,其电势能增加了10-3J,已知M、N间的距离为2cm,两点连线与电场线(方向未知)成600角,如图所示。

(1)在图上标出电场线的方向
(2)M、N两点间的电势差UMN等于多少? 设M点电势为0,则N点电势φN等于多少?
(3)该匀强电场的场强为多大?

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