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(10分)如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差U>,电子的重力忽略不计,求:

(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v;
(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。

(1)    (2)

解析试题分析:(1)由 , 得电子进入偏转电场区域的初速度  (1分)
设电子从MN离开,则电子从A点进入到离开匀强电场区域的时间  (1分);
 (1分)
因为加速电场的电势差, 说明y<h,说明以上假设正确   (1分)
所以   (1分)
离开时的速度   (1分)
(2)设电子离开电场后经过时间t’到达x轴,在x轴方向上的位移为x’,则
    (1分),
 (1分)
   (1分)
代入解得   (1分)
考点:本题考查带电粒子在匀强电场中的偏转问题,应用运动的分解法解答.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

示波器面板如图所示,图中左图为一信号源.

(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形(正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图所示),应将信号源的a端与示波器面板上的________接线柱相连,b端与________接线柱相连.
(2)若示波器所显示的输入波形如图右图所示,要将波形上移,应调节面板上的________旋钮;要使此波形横向展宽,应调节________旋钮;要使屏上能够显示3个完整的波形,应调节________旋钮.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-2l0,- l0)到C(-2l0,0)区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A′(0,l0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图虚线所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求

(1)粒子从A点到A′的时间t;
(2) 匀强电场的电场强度E;
(3)在AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一电子(质量为m,电量绝对值为e)处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧,在电场力作用下由静止开始运动,然后穿过极板B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场。若偏转电场的两极板间距为d,板长为l,求:

(1)电子刚进入偏转电场时的速度v0
(2)要使电子能从平行极板M、N间飞出,两个极板间所能加的最大偏转电压Umax′。

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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

有一平行板电容器,内部为真空,两个极板的间距为,极板长为L,极板间有一匀强电场,U为两极板间的电压,电子从极板左端的正中央以初速射入,其方向平行于极板,并打在极板上的D点,如图所示。电子的电荷量用e表示,质量用表示,重力不计。求

(1)电子打到D点时的动能;
(2)D点与电子出发点间的水平距离;
(3)电子的初速必须满足什么条件,电子才能飞出极板。

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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

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

(10分)一束初速度不计的电子流经加速电压U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,若平行板间距离d =1.0cm,板长L =5.0cm,电子的质量和电荷量大小分别为m和e,电子的重力不计,问:

(1)电子离开加速电场时的速度v是多少?
(2)要使电子能从平行板间飞出,两个极板间能加的最大电压Um与加速电压U之比是多少?

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