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如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩極板不帶電,上極板接地,極板長L="0.1" m,兩板間距離d="0.4" cm,有一束由相同粒子組成的帶正電粒子流,以某一初速度v0從兩板中央平行于極板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中點O處.已知粒子質量為m=2×10-6 kg,電荷量q=1×10-8 C,電容器的電容C=1×10-6 F,g取10 m/s2,不計空氣阻力及粒子間的相互影響.

(1)求粒子入射速度v0的大。
(2)若在兩極板間加上適當的恒定電壓,要讓以速度v0入射的上述帶電粒子,恰好做勻速直線運動從兩板間飛出,試確定下極板的帶電性質和電荷量?
(1)2.5m/s(2)下極板帶正電荷,

試題分析:(1)帶電粒子做平拋運動
水平位移:    ①     
豎直位移: ②   
由①、②得      
(2)下極板帶正電荷       
由平衡條件有qE=mg ③ 
  ④            
Q=CU ⑤         
由③、④、⑤得 ⑥      
將數據代入⑥式,解得
點評:本題的分析關鍵是帶電粒子做勻速運動的條件是重力和電場力等大反向。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在直角坐標系xoy的第一象限中分布著沿y軸負方向的勻強電場,在第四象限中分布著方向向里垂直紙面的勻強磁場。一個質量為m、電荷量大小為q的帶正電微粒,在A點(0,3)以初速度υ0=120m/s平行x軸射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進入磁場,又從磁場進入電場,并且先后只通過x軸上的P點(6,0)和Q點(8,0)各一次。已知該微粒的比荷為=102C/kg,微粒重力不計。

求:
(1)微粒從AP所經歷的時間和加速度的大;
(2)求出微粒到達P點時速度方向與x軸正方向的夾角;
(3)電場強度E和磁感強度B的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質子、氘核和α粒子都沿平行于兩極板的中心線OO′射入板間的勻強電場,射出后都能打在與O O′垂直的熒光屏上,使熒光屏上出現亮點。下列推斷正確的是 
A.若它們射入電場時的速度相等,在熒光屏上將出現2個亮點
B.若它們射入電場時的動量相等,在熒光屏上將出現2個亮點
C.若它們射入電場時的動能相等,在熒光屏上將只出現1個亮點
D.若它們是由同一個電場從靜止加速后射入此偏轉電場的,在熒光屏上將只出現1個亮點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,xoy平面內存在著沿y軸正方向的勻強電場,一個質量為m、電荷量為+q的粒子從坐標原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動。當它經過圖中虛線上的點時,撤去電場,粒子繼續(xù)運動一段時間進入一個矩形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),后又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經過M點,已知磁場方向垂直xOy平面向里,磁感應強度大小為B,不計粒子的重力。求:
(1)電場強度的大小;
(2)N點的坐標;
(3)矩形磁場的最小橫截面積。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平固定放置的平行金屬板M、N,兩板間的距離為d,在兩板的中心(即到上、下板距離相等,到板左、右端距離相等)有一懸點O,系有一長的絕緣細線,線的另一端系有一質量為m、帶正電荷的小球,電荷量為q,F對兩板充電,使得兩板間形成一豎直向上的勻強電場,勻強電場的大小為。求:

(1)小球靜止時,細線的拉力大小
(2)現給小球以速度,要使得小球在豎直平面內繞O點做完整的圓周運動,小球在整個圓周運動中的最小速度多大?
(3)小球能繞懸點O在豎直平面內做完整的圓周運動,當小球運動到豎直直徑AB的B端時,細線突然斷開,設此時其水平速度大小為,小球恰好從平行金屬板的邊界飛出,求平行金屬板的長度L。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在真空室中有兩塊長為L的水平金屬板,板間的距離為d,有一質量為m的小油滴,電荷量為q,自上極板的表面處從左側以一初速度v0進入板間,當它運動到兩極板間區(qū)域的正中央時,給兩極板加電壓U,使小油滴受到向上的電場力開始做勻速直線運動,則                 (   )
A.小油滴進入板間的初速度
B.兩極板所加電壓為
C.小油滴一定從下極板的右側射出
D.小油滴一定會打在下極板距離右側

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個帶電粒子以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強電場區(qū)域,穿出電場后接著又進入勻強磁場區(qū)域.設電場和磁場區(qū)域有明確的分界線,且分界線與電場強度方向平行,如圖中的虛線所示.在如圖所示的幾種情況中,可能出現的是(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板長L=5cm,兩板間距d=1cm,兩板間電壓U=91V不變,上板帶正電。距離極板右端s=10cm處有一接收屏,各種速度的電子沿水平方向從兩板中央射入。電子的質量=0.91×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C。求:

(1)到達接收屏上的電子的初速度應滿足的條件;
(2)電子打到接收屏上距中心O的最大距離;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示,在豎直平面內有一平面直角坐標系xoy,第一、四象限內存在大小相等方向相反且平行于y軸的勻強電場。在第四象限內某點固定一個點電荷Q(假設該點電荷對第一象限內的電場無影響)。現有一質量為m=9×10-4kg,帶電量為 q=3×10-12C的帶電微粒從y軸上A 點(y=0.9cm)以初速度v0=0.8m/s垂直y軸射入第一象限經x軸上的B點進入第四象限做勻速圓周運動且軌跡與y軸相切(圖中A、B及點電荷Q的位置均未標出)。不考慮以后的運動。(重力加速度g=10m/s2,靜電力常量k=9.0×109Nm/C2、,、sin37°=0.6,cos37°=0.8)

試求:(1)點電荷通過B的速度(要求畫出帶點微粒運動軌跡)
(2)點電荷Q的電荷量

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