如圖所示,A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板,接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點(diǎn)放置一個(gè)電子發(fā)射源。可以向各個(gè)方向釋放電子,射出的初速度為v,電子打在B板上的區(qū)域面積為S,(不計(jì)電子的重力),試求電子的比荷

解析試題分析:打在平行金屬板最邊緣的電子,其速度方向平行于金屬板,在電場中做類平拋運(yùn)動,在垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動,即 (1)
在平行電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,即  (2)
電子在平行電場方向上的加速度;  (3)
電子打在B板上的區(qū)域面積:  (4)
由以上幾式可得
考點(diǎn):帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn),運(yùn)動的合成與分解,牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū),磁場方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ,兩極板中心各有一小孔S1、S2,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,電壓的大小為U0,周期為T0。在t=0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子由S1靜止釋放,粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動,在t=時(shí)刻通過S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)。(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場)

(1)求粒子到達(dá)S2時(shí)的速度大小v
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件;
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在t=T0時(shí)刻再次到達(dá)S1,而再次進(jìn)入電場被加速,求該過程中粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如右圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,從D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里.結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在距離A點(diǎn)2d的G處, AG⊥AC.若不計(jì)離子重力,離子運(yùn)動軌跡始終在紙面內(nèi),試求:

⑴此離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r;
⑵離子從D處運(yùn)動到G處所需時(shí)間;
⑶離子到達(dá)G處時(shí)的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(17分)如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E1,第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2(未知),其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場,運(yùn)動一段時(shí)間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場,經(jīng)磁場垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場E2,過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場E1,已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:
 
(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E1的大;
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,半徑為b、圓心為Q (b, 0) 點(diǎn)的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在第一象限內(nèi),虛線x=2b左側(cè)與過圓形區(qū)域最高點(diǎn)P的切線y=b上方所圍區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場。其它的地方既無電場又無磁場。一帶電粒子從原點(diǎn)O沿x軸正方向射入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從P點(diǎn)離開磁場進(jìn)入電場,經(jīng)過一段時(shí)間后,最終打在放置于x=3b的光屏上。已知粒子質(zhì)量為m、電荷量為q (q> 0), 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B, 電場強(qiáng)度大小,粒子重力忽略不計(jì)。求:

(1)粒子從原點(diǎn)O射入的速率v
(2)粒子從原點(diǎn)O射入至到達(dá)光屏所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(3)若大量上述粒子以(1) 問中所求的速率,在xOy平 面內(nèi)沿不同方向同時(shí)從原點(diǎn)O射入,射入方向分布 在圖中45°范圍內(nèi),不考慮粒子間的相互作用,求粒子先后到達(dá)光屏的最大時(shí)間差t0
(本題18分,第1小題3分,第2小題5分,第3小題10分)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q、重力不計(jì)的微粒,從傾斜放置的平行電容器I的A板處由靜止釋放,A、B間電壓為U1。微粒經(jīng)加速后,從D板左邊緣進(jìn)入一水平放置的平行板電容器II,由C板右邊緣且平行于極板方向射出,已知電容器II的板長為板間距離的2倍。電容器右側(cè)豎直面MN與PQ之間的足夠大空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),MN與PQ之間的距離為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在微粒的運(yùn)動路徑上有一厚度不計(jì)的窄塑料板(垂直紙面方向的寬度很小),斜放在MN與PQ之間,=45°。求:

(1)微粒從電容器I加速后的速度大;
(2)電容器IICD間的電壓;
(3)假設(shè)粒子與塑料板碰撞后,電量和速度大小不變、方向變化遵循光的反射定律,碰撞時(shí)間極短忽略不計(jì),微粒在MN與PQ之間運(yùn)動的時(shí)間和路程。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(11分)如圖所示,在xOy直角坐標(biāo)系中,第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場.初速度為零、帶電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速后,從x軸上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直y軸進(jìn)入電場區(qū)域,在電場中偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn).已知OA=OC=d.求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小(粒子的重力不計(jì)).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在傾角為θ的絕緣斜面上,有相距為L的A、B兩點(diǎn),分別固定著兩個(gè)帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷。O為AB連線的中點(diǎn),a、b是AB連線上兩點(diǎn),其中。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動能從a點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動,其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為,第一次到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動能恰好為零,已知靜電力常量為。求:

(1)兩個(gè)帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向;
(2)小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動的過程中受到的滑動摩擦力大小;
(3)aO兩點(diǎn)間的電勢差。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源,它向平面內(nèi)的軸上方各個(gè)方向發(fā)射粒子,粒子的速度大小均為,在的區(qū)域內(nèi)分布有指向軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為,其中分別為粒子的電量和質(zhì)量;在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場,為電場和磁場的邊界.為一塊很大的平面感光板垂直于平面且平行于軸,放置于處,如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無粒子打到板上.(不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用),求:

(1)粒子通過電場和磁場邊界時(shí)的速度大小及距y軸的最大距離;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
(3)將板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上?此時(shí)ab板上被粒子打中的區(qū)域的長度.

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同步練習(xí)冊答案