質(zhì)量為5×10-3kg的帶電微粒以v0=2m/s的速度從水平位置的平行金屬板A、B的中央飛入板間，如圖所示，已知板長L=10cm，板間距d=2cm，當(dāng)UAB=103V時(shí)，帶電微粒恰好沿直線穿過板間（g取10m/s2），求：
（1）帶電微粒帶什么電荷，所帶的電荷量多大？
（2）AB間的電壓在什么范圍內(nèi)時(shí)帶電微粒能從板間飛出？
（1）當(dāng)UAB=103V時(shí)，帶電粒子恰能做勻速直線運(yùn)動，由于向上的到向上的電場力作用，因此帶負(fù)電，由平衡條件可得：
Eq-mg=0又E=
U
d

則q=
mgd
U
=
5×10-3×10×0.02
103
C=1×10-6C．
（2）當(dāng)微粒恰好從B出去，帶電粒子在電場中受到豎直向上的電場力和豎直向下的重力，在電場中做類平拋運(yùn)動，有水平方向L=v0t1…①
豎直方向
d
2
=
1
2
a1t12…②
mg-
qU1
d
=ma1…③
聯(lián)立①、②、③代入數(shù)據(jù)得：U1=200V．
當(dāng)粒子恰好從A出去，帶電粒子在電場中受到豎直向上的電場力和豎直向下的重力，在電場中做類平拋運(yùn)動，
水平方向L=v0t2…④
豎直方向
d
2
=
1
2
a2t22…⑤
qU2
d
-mg=ma2…⑥
聯(lián)立④、⑤、⑥代入數(shù)據(jù)得：U2=1800V．
可見，AB間電壓在200V～1800V之間時(shí)帶電微粒才能飛出電場．
答：
（1）帶電微粒帶負(fù)電，所帶的電荷量為1×10-6C．
（2）AB間電壓在 200V～1800V 之間時(shí)時(shí)帶電微粒能從板間飛出．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，三個質(zhì)量相等的，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，以相同速率在帶電平行金屬板的P點(diǎn)沿垂直于電場方向射入電場，落在A、B、C三點(diǎn)，則．（　�。�
A．落到A點(diǎn)的小球帶正電、落到B點(diǎn)的小球帶負(fù)電、落到C點(diǎn)的小球不帶電
B．三小球在電場中運(yùn)動時(shí)間相等
C．三小球到達(dá)正極板的動能關(guān)系是EkA＞EkB＞EkC
D．三小球在電場中的加速度關(guān)系是aC＞aB＞aA

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖中豎直平面xOy內(nèi)存在有豎直向下的電場，帶電小球以初速度v0從O點(diǎn)沿x軸水平射入，恰好通過平面中的A點(diǎn)，OA連線與Ox夾角為300，已知小球質(zhì)量為m，則帶電小球通過A點(diǎn)時(shí)的動能為（　�。�
A．
7
mv20
6
B．
2
mv20
3
C．2m
v20
D．
mv20
2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2013年12月初，霧霾施虐寧波，有同學(xué)想通過靜電除塵的方法凈化空氣，設(shè)計(jì)原理圖如圖所示．她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等．第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個勻強(qiáng)電場，塵粒的運(yùn)動方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒的運(yùn)動方向如圖乙所示．已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動的速度成正比，即F阻=kv（k為一定值），假設(shè)每個塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，則在這兩種方式中（　�。�
A．塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動
B．塵粒受到的電場力大小相等
C．電場對單個塵粒做功的最大值相等
D．乙容器中的塵粒運(yùn)動為類平拋運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

電子束焊接機(jī)中的電子槍如圖所示，K為陰極，A為陽極，A上有一小孔，陰極發(fā)射的電子在陰極和陽極間的電場作用下聚集成一細(xì)束，以極高的速率穿過陽極版上的小孔，射到被焊接的金屬上，使兩塊金屬熔化而焊接在一起．設(shè)電于從陰極發(fā)射時(shí)的初速為零．已知電子電量為1.6×10-19C，若電子到達(dá)被焊接的金屬時(shí)共有的動能為3.0×104eV．則兩極間的電壓U為（　�。�
A．2.5×104VB．2.0×104VC．3.0×104VD．3.5×104V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，一平行板電容器，電容為C，A板接地，中間一小孔，通過這小孔連續(xù)不斷向電容器射入電子，電子射入小孔時(shí)速度為υ0，1秒內(nèi)射入電子數(shù)為n．電子質(zhì)量為m，電量為e，電容器原來不帶電，電子射到B板后均留在B板上，則電容器兩板間能達(dá)到的最大電勢差應(yīng)為______，從開始射入電子到電容器兩極板電勢差達(dá)最大所需的時(shí)間至少為______（重力忽略）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A、B兩板間加速電壓為U1，C、D兩板間偏轉(zhuǎn)電壓為U2．一個靜止的粒子
（
42
He）自A板起相繼被加速、偏轉(zhuǎn)，飛離偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的最大側(cè)移為C、D板間距離一半，則它的出射速度的大小為（　�。�
A．
e(2U1+U2)
m
B．
2e(2U1+U2)
m
C．
e(2U1+U2)
2m
D．
e(U1+U2)
m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用示波器觀察其交流信號時(shí)，在顯示屏上顯示出一個完整的波形，如圖所示．經(jīng)下列四組操作之一，使該信號顯示出兩個完整的波形，且波形幅度增大．此組操作是 (　　)．
A．調(diào)整X增益旋鈕和豎直位移旋鈕
B．調(diào)整X增益旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕
C．調(diào)整掃描微調(diào)旋鈕和Y增益旋鈕
D．調(diào)整水平位移旋鈕和Y增益旋鈕

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

由示波管工作原理可知，電子經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，以初速度V0垂直進(jìn)入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離是y，兩平行板間距離是d，板長是L。為了提高示波管的靈敏度（每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量y/U2），可采取的方法有：
A．把加速電壓U1升高一些
B．把偏轉(zhuǎn)電壓U2升高一些
C．把偏轉(zhuǎn)電場的板長L增大一些
D．把偏轉(zhuǎn)電場的板間距離d 減小一些

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案