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如图所示,MN为平行板电容器C两极板,极板长为L,两极板的间距为d,虚线到M板距离为d,右端为屏,屏足够大与极板垂直,到极板右端的距离为D。有一细电子束沿图中虚线以速度v0连续不断地射入电场且能穿出。已知电子电量为e,电子质量为m,平行板电容器极板间可调偏转电压为UMN,忽略细电子束的宽度及电子所受的重力及电子间的相互作用力。求:

(1)两板间所加偏转电压UMN的范围
(2)若两板间电压恒定为,且N板电势比M板高,电子飞出平行板时的动能多大?
(3)在(2)这种情况下,电子到达屏上时,它   离O点的距离y。
(1)(2)(3)

试题分析:(1)电子在电场中做类平抛运动
垂直电场方向 有
沿电场方向 有
其中           


时,电子能从极板间穿出
所以 

(2)当两板电压恒定为时,则

由动能定理可得: ,所以飞出极板时的动能为:
(3)由相似三角形可得:,解得
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分) 如图所示,一带电平行板电容器水平放置,金属板M上开有一小孔.有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为+q的带电小球(可视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态.已知M、N两板间距为3L,现使A小球恰好位于小孔中,由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落,当A球到达N极板时速度刚好为零,求:

⑴三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中,重力势能的减少量;
⑵两极板间的电压;
⑶小球在运动过程中的最大速率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

为满足不同列车间车厢进行重新组合的需要,通常需要将相关的列车通过“驼峰”送入编组场后进行重组(如图所示),重组后的车厢同一组的分布在同一轨道上,但需要挂接在一起。现有一列火车共有 n节车厢,需要在编好组的“驼峰”左侧逐一撞接在一起。已知各车厢之间间隙均为s0,每节车厢的质量都相等,现有质量与车厢质量相等、且没有动力驱动的机车经过“驼峰”以速度v0向第一节车厢运动,碰撞后通过“詹天佑挂钩”连接在一起,再共同去撞击第二节车厢,直到 n 节全部挂好。不计车厢在挂接中所受到的阻力及碰撞过程所需的时间,求:

(1)这列火车的挂接结束时速度的大小;
(2)机车带动第一节车厢完成整个撞接过程所经历的时间。
(3)这列火车完成所有车厢挂接后,机车立即开启动力驱动,功率恒为P,在行驶中的阻力f恒定,经历时间t达到最大速度,求机车此过程的位移。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面.设物体在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失,则弹簧被压缩至C点,弹簧对小球做的功为( )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力。)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,竖直圆环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地面上,使B不能左右移动,在环的最低点静止放置一个小球C。A、B、C的质量均为m,给小球一水平向右的瞬时速度,小球会在环内侧做圆周运动。不计一切摩擦,重力加速度为g,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起,瞬时速度必须满足

A.最小值为
B.最小值为 
C.最大值为
D.最大值为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。

(1)写出E-r曲线下面积的单位;
(2)已知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U;
(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的第一象限,存在以x轴y轴及双曲线的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场I;在第二象限存在以x=-L; x=-2L;y=0;y=L的匀强电场II.两个电场大小均为E,不计电子所受重力.求

(1)从电场I的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的位置;
(2)由电场I的AB曲线边界处由静止释放电子离开MNPQ时的最小动能;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为m的实心铅球从离水面一定高度下落并进入足够深的水中,设水对铅球的作用力大小恒为F,则铅球在水中下降h的过程中,下列说法正确的是
A.铅球的动能减少了Fh
B.铅球的机械能减少了(F+mg)h
C.铅球的机械能减少了(F-mg)h
D.铅球的重力势能减少了mgh

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