兩平行金屬板A、B水平放置,一個(gè)質(zhì)量為m=5×10-6 kg的帶電微粒,以v0=2 m/s的水平速度從兩板正中位置射入電場,如圖1-8-5所示,A、B兩板間距離d=4 cm,板長L=10 cm.

圖1-8-5

(1)當(dāng)A、B間的電壓UAB=1 000 V時(shí),微粒恰好不偏轉(zhuǎn),沿圖中直線射出電場,求該粒子的電荷量和電性.

(2)令B板接地,欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場,求A板所加電勢的范圍.

思路分析:(1)當(dāng)UAB=1 000 V時(shí),重力跟電場力相等,微粒才沿初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),故q=mg,q==2×10-9 C;重力方向豎直向下,電場力方向豎直向上,而場強(qiáng)方向豎直向下(UAB>0),所以,微粒帶負(fù)電.

(2)令該微粒從A板邊緣M點(diǎn)飛出,設(shè)此時(shí)φA1,因?yàn)棣?SUB>B=0,所以UAB1,電場力和重力都沿豎直方向,微粒在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度vx=v0;在豎直方向a=-g,側(cè)移y=d,所以d=at2.代入a和t=得φ1==2 600 V

    當(dāng)qE<mg時(shí),帶電微粒向下偏轉(zhuǎn),豎直方向a′=g-,同理可得φ2=600 V

    故欲使微粒射出偏轉(zhuǎn)電場,A板所加電勢的范圍為600 V<φA<2 600 V.

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示;“U”形框架由兩平行金屬板A、B和絕緣底座P組成,在金屬板A、B上同一高度處開有兩個(gè)小孔M、N,并在M、N之間固定一絕緣光滑平板,整個(gè)裝置靜止固定在水平面上.兩平行金屬板A、B接上電壓為150KV的穩(wěn)壓電源,兩金屬板間距為d=0.1m.現(xiàn)有一電荷分布均勻的帶電量為q=5×10-5C,質(zhì)量為m=0.01kg,長度為l=0.04m的絕緣橡膠棒以v0=10
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m/s的速度由右邊小孔水平滑入“U”形框架中,設(shè)絕緣棒的電荷量對“U”形框架內(nèi)的電場沒有影響.問:
(1)橡膠棒剛好全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)的加速度
(2)橡膠棒剛好全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)的速度.
(3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中增加的最大電勢能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示;“U”形框架由兩平行金屬板A、B和絕緣底座P組成,在金屬板A、B上同一高度處開有兩個(gè)小孔M、N,并在M、N之間固定一絕緣光滑平板,整個(gè)裝置總質(zhì)量為M=1kg,靜止在光滑水平面上.兩平行金屬板A、B組成的電容器的電容為C=6.25×10-7F,金屬板帶電量為Q=0.2C,間距為d=0.1m.現(xiàn)有一電荷分布均勻的帶電量為q=5×1 0-5C,質(zhì)量為m=1kg,長度為l=0.1m的絕緣橡膠棒以v0=10 m/s的速度由右邊小孔水平滑入“U”形框架中,設(shè)絕緣棒的電荷量對“U”形框架內(nèi)的電場沒有影響.問:

(1)橡膠棒是否能夠全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)?

(2)“U”形框架的最終速度;

(3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中系統(tǒng)增加的電勢能.

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科目:高中物理 來源:閔行區(qū)模擬 題型:問答題

如圖所示;“U”形框架由兩平行金屬板A、B和絕緣底座P組成,在金屬板A、B上同一高度處開有兩個(gè)小孔M、N,并在M、N之間固定一絕緣光滑平板,整個(gè)裝置靜止固定在水平面上.兩平行金屬板A、B接上電壓為150KV的穩(wěn)壓電源,兩金屬板間距為d=0.1m.現(xiàn)有一電荷分布均勻的帶電量為q=5×10-5C,質(zhì)量為m=0.01kg,長度為l=0.04m的絕緣橡膠棒以v0=10
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m/s的速度由右邊小孔水平滑入“U”形框架中,設(shè)絕緣棒的電荷量對“U”形框架內(nèi)的電場沒有影響.問:
(1)橡膠棒剛好全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)的加速度
(2)橡膠棒剛好全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)的速度.
(3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中增加的最大電勢能.
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示;“U”形框架由兩平行金屬板A、B和絕緣底座P組成,在金屬板A、B上同一高度處開有兩個(gè)小孔M、N,并在M、N之間固定一絕緣光滑平板,整個(gè)裝置總質(zhì)量為M=1kg,靜止在光滑水平面上.兩平行金屬板A、B組成的電容器的電容為C=6.25×10-7F,金屬板帶電量為Q=0.2C,間距為d=0.1m.現(xiàn)有一電荷分布均勻的帶電量為q=5×1 0-5C,質(zhì)量為m=1kg,長度為l=0.1m的絕緣橡膠棒以v0=10 m/s的速度由右邊小孔水平滑入“U”形框架中,設(shè)絕緣棒的電荷量對“U”形框架內(nèi)的電場沒有影響.問:

(1)橡膠棒是否能夠全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)?

(2)“U”形框架的最終速度;

(3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中系統(tǒng)增加的電勢能.

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科目:高中物理 來源:2010年上海市閔行區(qū)高考物理三模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示;“U”形框架由兩平行金屬板A、B和絕緣底座P組成,在金屬板A、B上同一高度處開有兩個(gè)小孔M、N,并在M、N之間固定一絕緣光滑平板,整個(gè)裝置靜止固定在水平面上.兩平行金屬板A、B接上電壓為150KV的穩(wěn)壓電源,兩金屬板間距為d=0.1m.現(xiàn)有一電荷分布均勻的帶電量為q=5×10-5C,質(zhì)量為m=0.01kg,長度為l=0.04m的絕緣橡膠棒以v=10m/s的速度由右邊小孔水平滑入“U”形框架中,設(shè)絕緣棒的電荷量對“U”形框架內(nèi)的電場沒有影響.問:
(1)橡膠棒剛好全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)的加速度
(2)橡膠棒剛好全部進(jìn)入“U”形框架內(nèi)的速度.
(3)橡膠棒與“U”形框架相互作用過程中增加的最大電勢能.

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