如圖所示，在兩條平行的虛線間存在著寬度為L、電場強度為E的勻強電場，在與右側(cè)虛線相距為L處有一個與電場平行的屏．現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計），以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中，v0方向的延長線與屏的交點為O．試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時間；
（2）粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值；
（3）粒子打在屏上的點P到O距離y．

（1）　　（1）　�。�3）

解析試題分析：（1）根據(jù)題意，帶電粒子垂直射入電場，只受電場力作用而做類平拋運動，粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運動，沿電場線方向做初速度為零的勻加速運動，從右側(cè)虛線射出電場后做勻速直線運動．
根據(jù)運動學公式得：，解得：粒子從射入到打到屏上所用的時間．
（2）設(shè)粒子射出電場時沿平行電場線方向的速度為，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：
根據(jù)運動學公式得：，
解得：粒子在電場中運動的時間：　　　．
所以粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為．
（3）設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為，則 
帶電粒子離開電場后做勻速直線運動，由幾何關(guān)系知：偏轉(zhuǎn)的距離為
又　，解得：．
考點：本題考查帶電粒子在勻強電場中的運動、運動的合成與分解及牛頓第二定律．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，虛線a、b、c代表靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φa、φb和φc， φa>φb>φc。一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如圖中實線KLMN所示。由圖可知（   ）

A．粒子從K到L的過程中，電場力做負功
B．粒子從L到M的過程中，電場力做負功
C．粒子從K到L的過程中，電勢能增加
D．粒子從L到M的過程中，動能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓心O1在x軸上，且OO1等于圓的半徑。虛線MN平行于x軸且與圓相切，在MN的上方存在勻強電場和勻強磁場，電場強度的大小為E0，方向沿x軸的負方向，磁感應強度的大小為B0，方向垂直紙面向外。兩個質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子a、b，以相同大小的初速度從原點O射入磁場，速度的方向與x軸夾角均為30?。兩個粒子射出圓形磁場后，垂直MN進入MN上方場區(qū)中恰好都做勻速直線運動。不計粒子的重力，求：

（1）粒子初速度v的大小。
（2）圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B的大小。
（3）只撤去虛線MN上方的磁場B0，a、b兩個粒子到達y軸的時間差△t 。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）在金屬板A、B間加上如圖乙所示的大小不變、方向周期性變化的交變電壓Uo，其周期是T�，F(xiàn)有電子以平行于金屬板的速度vo從兩板中央射入。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子的重力，求：
（1）若電子從t=0時刻射入，在半個周期內(nèi)恰好能從A板的邊緣飛出，則電子飛出時速度的大小是多少？
（2）若電子從t=0時刻射入，恰能平行于金屬板飛出，則金屬板至少多長？
（3）若電子恰能從兩板中央平行于板飛出，電子應從哪一時刻射入，兩板間距至少多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，帶負電的小球靜止在水平放置的兩平行金屬板間，距下板h＝0.8 m.兩板間的電勢差為300 V，如果兩板間電勢差減小到60 V，則帶電小球運動到極板上需多長時間？(取g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示是電容器充、放電電路．配合電流傳感器，可以捕捉瞬間的電流變化，并通過計算機畫出電流隨時間變化的圖象．實驗中選用直流8 V電源，電容器選用電解電容器．先使單刀雙擲開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，這個過程可瞬間完成．然后把單刀雙擲開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流傳入計算機，圖象上顯示出放電電流隨時間變化的I－t曲線，如圖乙所示．以下說法正確的是(　  　)

A．電解電容器用氧化膜做電介質(zhì)，由于氧化膜很薄，所以電容較小
B．隨著放電過程的進行，該電容器兩極板間電壓逐漸減小
C．由傳感器所記錄的該放電電流圖象可以估算出該過程中電容器的放電電荷量
D．通過本實驗可以估算出該電容器的電容值

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖17所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U1=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置，板長l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U2=200V的偏轉(zhuǎn)電場。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的電荷量e=1.6×10-19C，電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時的速度為0，忽略金屬極板邊緣對電場的影響，不計電子受到的重力。求：

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的動能Ek；
（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)移量y；
（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場運動的過程中電場力對它所做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示為電視機中的顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經(jīng)加速電場加速后，從O點進入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場中，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖像，不計逸出的電子的初速度和重力。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場分布在邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直紙面，且磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。在每個周期內(nèi)磁感應強度都是從-B0均勻變化到B0。磁場區(qū)域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場區(qū)域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區(qū)域的過程中，可認為磁感應強度不變，即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用。求：

（1）為使所有的電子都能從磁場的bc邊射出，求偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場的磁感應強度的最大值。
（2）若所有的電子都能從磁場的bc邊射出時，熒光屏上亮線的最大長度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，熱電子由陰極飛出時的初速忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0。電容器板長和板間距離均為L=10cm，下極板接地。電容器右端到熒光屏的距離也是L=10cm。在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖像如左圖，電勢最大值Um=3U0。（假定每個電子穿過平行板的時間極短，可以認為電壓是不變的）求：在t=0.06s時刻進入電容器的電子打在熒光屏上離O點的距離？

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