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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?

(1)(2)(3)(4)

解析试题分析:(1)电子在电场中加速过程由动能定理: 解得:
(2) 电子经过偏转电场水平方向做匀速直线运动: 解得:
(3)电子恰好从板的边缘飞出时,设电压最大为Um,根据类平抛运动规律:
    
联立以上各式解得:
(4) 电子从边缘飞出时打在荧光屏上离O点最远:则   
离O点最远的距离为 联立以上各式解得:
考点:本题考查带电粒子在匀强电场中的运动。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)把带电荷量2×10-8 C的正点电荷从无限远处(0势面)移到电场中A点,要克服电场力做功8×10-6 J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10-6 J,求:
(1)A点的电势;
(2)A、B两点的电势差;
(3)把2×10-5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d =2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q = -3.2×10-19C的带电粒子从P点,其坐标为(0 , 1m)以速度V = 4×104m/s,沿x轴正方向进入电场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:

(1)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(2)若只改变上述电场强度的大小,且电场左边界的横坐标x′处在范围内,要求带电粒子仍能通过Q点,求此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,有一质子(质量为m,电荷量为e)由静止开始经电压为U1的电场加速后,进入两块板间距离为d,板间电压为U2的平行金属板间,若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场,并且恰能从下板右边缘穿出电场。

求:(1)质子刚进入偏转电场U2时的速度;
(2)质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度;
(3)质子穿出偏转电场时的动能。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,电路中电源内阻不计,水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,金属板长为L.在两金属板左端正中间位置M,有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间,已知小液滴的质量为m,小液滴带负电,电荷量为q.要使液滴从B板右侧上边缘射出电场,电动势E是多大?重力加速度用g表示.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示的电路中各元件值分别为:R1=R2=10Ω,R3=R4=20Ω,电容C=300μF,电源电动势E=6V,内阻不计,原先双掷开关S与触点2接触,则当开关S从与触点2接触改为与触点1接触,且电路稳定后,试求:

(1)求电容器C所带电荷量;
(2)若开关从与触点1接触改为触点2接触,直到电流变为0时为止,求通过电阻R1的电荷量

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一簇平行线为方向未知的匀强电场的电场线,沿与此平行线成60°角的方向,把一带电荷量为q= -2.0×10-6C的质点从A点移到B点,电场力做功为6.0×10-6J,已知A、B两点间距L=2cm。求匀强电场强度的大小并在图中注明其方向。

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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,电源的电动势E=9V,内阻r=1Ω;电阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=40Ω;电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电,求:

(1)开关S未接通时电源的电流I;
(2)接通开关S后流过R4的总电量Q。

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