從陰極發(fā)出的一束電子流可認(rèn)為初速度為O,在經(jīng)U=4000V的加速電壓加速后,從兩平行板的中央垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,若兩板間距離d=1.0cm,板長l=4.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最大能加多大電壓?
加速過程中,由動(dòng)能定理得:eU=
1
2
mv02
…①
進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電子咋平行于板面方向上做勻速運(yùn)動(dòng),有:l=v0t… ②
在垂直板面方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為:
a=
F
m
=
eU′
md
…③
偏轉(zhuǎn)距離為:y=
1
2
at2
…④
能飛出的條件為:y
d
2
…⑤
由①~⑤式,代入數(shù)據(jù)解得:U′≤
2Ud2
l2
=
2×4000×(1.0×10-2)
(4.0×10-2)2
V=500V.
即要使電子飛出,所加的電壓為500V.
答:兩個(gè)極板上最大能加500V的電壓.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象。當(dāng)t=0時(shí),在電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用,則下列說法中正確的是    (     )
A.帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C.帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電勢(shì)差為零
D.0-2s內(nèi),電場(chǎng)力的總沖量為零,電場(chǎng)力的總功不為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,MN是一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線.一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖虛線所示.下列結(jié)論正確的是(  )
A.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于帶電粒子在b點(diǎn)的加速度
B.負(fù)點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)
C.帶電粒子從a到b過程中動(dòng)能逐漸減小
D.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于帶電粒子在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一個(gè)電子以v0=4×l07m/s的速度,方向與電場(chǎng)方向相同,射入電場(chǎng)強(qiáng)度E=2×l05V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖所示已知電子電量e=-1.6×10-19C,電子質(zhì)量m=9.1×10-31kg.試求:
(1)從電子的入射點(diǎn)到達(dá)速度為0的兩點(diǎn)間電勢(shì)差是多少?兩點(diǎn)間距離是多少?
(2)電子到達(dá)速度為0的點(diǎn)所需的時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計(jì)),經(jīng)電壓為u的電場(chǎng)加速,加速電壓u隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.每個(gè)電子通過加速電場(chǎng)的過程時(shí)間極短,可認(rèn)為加速電壓不變.電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個(gè)彼此靠近且正對(duì)的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),A、B兩板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢(shì)比B板的電勢(shì)高.A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m.熒光屏的中心點(diǎn)O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上.不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力,求:
(1)要使電子都打不到熒光屏上,則A、B兩板間所加電壓U應(yīng)滿足什么條件;
(2)當(dāng)A、B板間所加電壓U'=50V時(shí),電子打在熒光屏上距離中心點(diǎn)O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,空間存在著電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.5×102N/C、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉至水平位置,將小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂,取g=10m/s2.求:
(1)小球帶何種電荷;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn)的速度;
(3)細(xì)線能承受的最大拉力值;
(4)當(dāng)細(xì)線斷后,小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)水平方向的距離為L時(shí),小球距離O點(diǎn)的高度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一電子(電量為e,質(zhì)量為m,不計(jì)重力)從靜止開始經(jīng)加速電壓U1加速后,以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間,如圖所示,金屬板長為L1,兩板距離為d,豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L2.若在兩金屬板間加直流電壓U2時(shí),光點(diǎn)偏離中線與熒光屏交點(diǎn)O,打在熒光屏上的P點(diǎn),求:
(1)電子從加速電場(chǎng)出來的速度
(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)出來的動(dòng)能
(3)電子在熒光屏上偏轉(zhuǎn)的距離
.
OP

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,直流電源的電動(dòng)勢(shì)為160V、內(nèi)阻為10Ω,與兩定值電阻R1=40Ω、R2=30Ω連接成閉合電路,水平平行金屬板AB、CD、EF、GH相互平行,分別與R1、R2并聯(lián),AB、CD的長度皆為L1=4cm,兩板正對(duì)且間距為h1=4cm,EF與GH正對(duì)且間距為h3=3cm.D、E的豎直距離h2=2cm,現(xiàn)有一個(gè)帶正電的粒子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),恰好通過兩板的邊緣D和E后,從H點(diǎn)離開電場(chǎng),已知粒子質(zhì)量m=4×10-31kg,電量q=1.6×10-19C.兩平行板間的電場(chǎng)均視為勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)粒子的重力,求:
(1)AB與CD和EF與GH間的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)D、E的水平距離L2及EF、GH的長度L3;
(3)電子從A運(yùn)動(dòng)到H所用的總時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

現(xiàn)有一束帶同種等量電荷的不同離子,從同一點(diǎn)以垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),當(dāng)飛出電場(chǎng)后在熒光屏上形成一個(gè)亮點(diǎn),則( 。
A.離子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度相同
B.離子進(jìn)入電場(chǎng)的初mv相同
C.離子進(jìn)入電場(chǎng)的初動(dòng)能相同
D.離子必須經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速

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