（9分）如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩板不帶電，上極板接地，極板長(zhǎng)L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束由相同微粒組成的帶正電粒子流，以相同的初速度V0從兩板中央依次水平射入（每隔0.1s射入一個(gè)微粒），由于重力作用微粒能落到下板，已知微粒質(zhì)量m=2×10-6kg，電量q=l×10-8C，電容器電容C=l×10-6F。取g=10m/s2，整個(gè)裝置處在真空中。求：

（1）第一顆微粒落在下板離端點(diǎn)A距離為的O點(diǎn)，微粒射人的初速度V0應(yīng)為多大？ 
（2）以上述速度V0射入的帶電微粒最多能有多少個(gè)落在下極板上？

（1）（2）750

解析試題分析：（1）第一個(gè)粒子只受重力作用，落在O點(diǎn)，為平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向
解得時(shí)間
水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)解得初速度
（2）粒子落在下極板后使得兩極板帶電，出現(xiàn)勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)極板所帶電荷量為Q，在兩板之間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度
粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度
那么在電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向
要恰好落在下極板上，需要滿足
綜上解得
落在極板上面的粒子數(shù)目
考點(diǎn)：平行板電容器 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

在真空室內(nèi)速度為v=6.4×107m/s的電子束連續(xù)地沿兩平行導(dǎo)體極板的中心線射入，如圖所示，極板長(zhǎng)L=8.0×10-2m，兩極板間距離d=5.0×10-3m，兩極板不帶電時(shí)，電子束將沿中心線射出極板。今在兩極板間加上50Hz的交變電壓U=U0sin100πtV，發(fā)現(xiàn)有時(shí)有電子從兩極板之間射出，有時(shí)則無(wú)電子從兩極板間射出，若有電子射出的時(shí)間間隔與無(wú)電子射出的時(shí)間間隔之比△t1:△t2=2:1，則所加的交變電壓的最大值U0為多大？已知電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，電量為e=1.6×10-19C。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，帶負(fù)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(shì)差為300 V，如果兩板間電勢(shì)差減小到60 V，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長(zhǎng)時(shí)間？(取g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)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(gè)相同的平行金屬極板水平正對(duì)放置，板長(zhǎng)l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U2=200V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。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(chǎng)。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(kāi)金屬絲時(shí)的速度為0，忽略金屬極板邊緣對(duì)電場(chǎng)的影響，不計(jì)電子受到的重力。求：

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek；
（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y；
（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功W。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(11分） 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m＝2.0×10-11 kg，電荷量 q＝＋1.0×10-5 C 的帶電微粒(重力忽略不計(jì))，從靜止開(kāi)始經(jīng) U1＝100 V 電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓 U2＝100 V．金屬板長(zhǎng)L＝20 cm，兩板間距d＝10cm.

求：(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度 v0 大��；
(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示為電視機(jī)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(chǎng)加速后，從O點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏MN上，使熒光屏發(fā)出熒光形成圖像，不計(jì)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(chǎng)的電壓為U，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。在每個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0。磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界的中點(diǎn)與O點(diǎn)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(chǎng)區(qū)域較小，且電子運(yùn)動(dòng)的速度很大，所以在每個(gè)電子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，即為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)電子之間的相互作用。求：

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

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在?m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與x軸交于P點(diǎn)；在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng)，其寬度d = 2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q =?-3.2×10?19C的帶電粒子從P點(diǎn)以速度v = 4×104m/s，沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)最終通過(guò)x軸上的Q點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），不計(jì)粒子重力。求：

⑴帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
⑵當(dāng)電場(chǎng)左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
⑶若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，要求帶電粒子仍能通過(guò)Q點(diǎn)，討論此電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖（甲）所示，在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m．放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷a、b受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同，電場(chǎng)力的大小跟試探電荷所帶電量的關(guān)系圖象分別如圖（乙）中直線a、b所示，放在A點(diǎn)的電荷帶正電，放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電。

（1）求B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．
（2）試判斷點(diǎn)電荷Q的電性，并說(shuō)明理由．
（3）求點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng) (L=ab=dc)，高為L(zhǎng)(L=bc=ad)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為q、質(zhì)量為m、初速度為的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。求：

（1）若粒子從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；
（2）若粒子從bc邊某處離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度為，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

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同步練習(xí)冊(cè)答案