(10分)如圖所示,兩塊長(zhǎng)3cm的平行金屬板AB相距1cm,并與300V直流電源的兩極相連接,,如果在兩板正中間有一電子(m=9×10-31kg,e=1.6×10-19C),沿著垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向以2×107m/s的速度飛入,則:(1)電子能否飛離平行金屬板?
(2)如果在A到B之間的區(qū)域分布寬1cm的電子帶通過(guò)此電場(chǎng),能飛離電場(chǎng)的電子數(shù)占總數(shù)的百分之幾?
(1)粒子不能飛出電場(chǎng)。(2)40﹪。
分析和解答:(1)當(dāng)電子從正中間沿著垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向以2×107m/s的速度飛入時(shí),若能飛出電場(chǎng),則電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,在沿AB方向上,電子受電場(chǎng)力的作用,在AB方向上的位移為,其中,聯(lián)立求解,得y=0.6cm,而cm,所以,故粒子不能飛出電場(chǎng)。
(2)從(1)的求解可知,與B板相距為y的電子帶是不能飛出電場(chǎng)的,而能飛出電場(chǎng)的電子帶寬度為cm,所以能飛出電場(chǎng)的電子數(shù)占總電子數(shù)的百分比為:﹪=﹪=40﹪。
本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),如果粒子能夠飛出電場(chǎng),水平方向做的是勻速運(yùn)動(dòng),由此可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間,在豎直方向粒子做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由位移與時(shí)間的關(guān)系可求得豎直位移大小,與兩極板間距進(jìn)行對(duì)比,如果大于兩極板距離的一半說(shuō)明不能飛出電場(chǎng),反之能飛出電場(chǎng)
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)l =5cm,兩板間距d=1cm,兩板間電壓為U=90V,且上板帶正電,一個(gè)電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,從兩板中央射入,求:

(1)電子偏離金屬板的側(cè)位移y0是多少?
(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少?
(3)電子離開(kāi)電場(chǎng)后,打在屏上的P點(diǎn),若s=10cm,求OP的長(zhǎng)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)水平放置的兩塊平行金屬板板長(zhǎng)l=5.0 cm,兩板間距d=1.0 cm,兩板間電壓為91V,且下板為正極板,一個(gè)電子,帶電量,質(zhì)量m=9.1×10-31kg,沿水平方向以速度v0=2.0×107 m/s,從兩板中間射入,并從電場(chǎng)的右端射出,如圖所示,

求: (1)電子偏離金屬板的側(cè)位移是多少?
(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小是多少?(保留兩有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如右圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)E=4V/m,方向水平向左,勻強(qiáng)磁場(chǎng) B=2T,方向垂直紙面向里。m=1g帶正電的小物塊A,從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直壁無(wú)初速下滑,它滑行0.8m到N點(diǎn)時(shí)就離開(kāi)壁做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在P點(diǎn)A瞬時(shí)受力平衡,此時(shí)其速度與水平方向成45°角。設(shè)P與M的高度差為1.6m。(g取10m/s2) 求:

(1)A沿壁下滑時(shí)摩擦力做的功;
(2)P與M的水平距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m,電荷量為q的離子,從靜止經(jīng)加速電壓U1加速后,獲得速度,并沿垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向射入兩平行板中央,受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后,以速度離開(kāi)電場(chǎng),已知平行板長(zhǎng)為,兩板間距離為d,求:  

的大;
②離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
③離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的大小F;
④離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度;
⑤離子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的橫向速度;
⑥離子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度的大小;
⑦離子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的橫向偏移量y;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

圖14中虛線(xiàn)為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線(xiàn),兩粒子M、N質(zhì)量相等,所帶電荷的絕對(duì)值也相等.現(xiàn)將M、N從虛線(xiàn)上的O點(diǎn)以相同速率射出,兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線(xiàn)所示.點(diǎn)a、b、c為實(shí)線(xiàn)與虛線(xiàn)的交點(diǎn).已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn),若不計(jì)重力,則      (  )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一帶電荷量為q的帶電粒子以一定的初速度由P點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng),入射方向與電場(chǎng)線(xiàn)垂直.粒子從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí),其速度方向與電場(chǎng)線(xiàn)成30°角.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為d,P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U,不計(jì)重力作用,求此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球以水平初速度v0進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖12甲所示.今測(cè)得小球進(jìn)入電場(chǎng)后在豎直方向下降的高度y與水平方向的位移x之間的關(guān)系如圖12乙所示.根據(jù)圖乙給出的信息,(重力加速度為g)求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大。
(2)小球從進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)到下降h高度的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功;
(3)小球在h高度處的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,ABCD是一個(gè)正方形盒子,CD邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔O,盒子中有沿AD方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E.粒子源不斷地從A處的小孔沿AB方向向盒內(nèi)發(fā)射相同的帶電粒子,粒子的初速度為v0.在電場(chǎng)作用下,粒子恰好從O處的小孔射出. 求該帶電粒子從O孔射出時(shí)的速率.(帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力均可忽略)

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