(10分)一束初速度不計(jì)的電子流經(jīng)加速電壓U加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若平行板間距離d =1.0cm,板長(zhǎng)L =5.0cm,電子的質(zhì)量和電荷量大小分別為m和e,電子的重力不計(jì),問:

(1)電子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度v是多少?
(2)要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板間能加的最大電壓Um與加速電壓U之比是多少?
(1)v0=√2eU/m;(2)0.08

試題分析:(1)加速過程,由動(dòng)能定理得:           ①(2分)
所以v0=√2eU/m         ②(2分)
(2)加速電壓一定時(shí),偏轉(zhuǎn)電壓越大,電子在極板間的偏轉(zhuǎn)距離就越大。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出,此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓即為最大電壓。
進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電子在平行于板面的方向上作做勻速運(yùn)動(dòng):  ③ (1分)
在垂直于板面的方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為: ④(1分)
偏轉(zhuǎn)距離:   能飛出的條件為    ⑤ (1分)
得:       ⑥(3分)
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:計(jì)算題

(22分)離子推進(jìn)器是太空飛行器常用的動(dòng)力系統(tǒng),某種推進(jìn)器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化原理如圖1所示,截面半徑為R的圓柱腔分為兩個(gè)工作區(qū)。I為電離區(qū),將氙氣電離獲得1價(jià)正離子II為加速區(qū),長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩端加有電壓,形成軸向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。I區(qū)產(chǎn)生的正離子以接近0的初速度進(jìn)入II區(qū),被加速后以速度vM從右側(cè)噴出。I區(qū)內(nèi)有軸向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在離軸線R/2處的C點(diǎn)持續(xù)射出一定速度范圍的電子。假設(shè)射出的電子僅在垂直于軸線的截面上運(yùn)動(dòng),截面如圖2所示(從左向右看)。電子的初速度方向與中心O點(diǎn)和C點(diǎn)的連線成α角(0<α<90?)。推進(jìn)器工作時(shí),向I區(qū)注入稀薄的氙氣。電子使氙氣電離的最小速度為v0,電子在I區(qū)內(nèi)不與器壁相碰且能到達(dá)的區(qū)域越大,電離效果越好。已知離子質(zhì)量為M;電子質(zhì)量為m,電量為e。(電子碰到器壁即被吸收,不考慮電子間的碰撞)。

(1)求II區(qū)的加速電壓及離子的加速度大小;
(2)為取得好的電離效果,請(qǐng)判斷I區(qū)中的磁場(chǎng)方向(按圖2說明是“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”);
(3)α為90?時(shí),要取得好的電離效果,求射出的電子速率v的范圍;
(4)要取得好的電離效果,求射出的電子最大速率vM與α的關(guān)系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( 。
A.帶電粒子沿電場(chǎng)線方向射入,電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功,粒子動(dòng)能一定增加
B.帶電粒子垂直于電場(chǎng)線方向射入,電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子不做功,粒子動(dòng)能不變
C.帶電粒子沿磁感線方向射入,洛倫茲力對(duì)帶電粒子做正功,粒子動(dòng)能一定增加
D.不管帶電粒子怎樣射入磁場(chǎng),洛倫茲力對(duì)帶電粒子都不做功,粒子動(dòng)能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和II,已知A、D兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(L,0)和(-2L,0),兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形(不計(jì)電子所受重力),現(xiàn)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放一電子,已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,試求:
 
(1)電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo);
(2)電子從電場(chǎng)II出來后經(jīng)過多少時(shí)間到達(dá)x軸;
(3)電子到達(dá)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,極板A、B、K、P連入電路,極板P、K,A、B之間分別形成電場(chǎng),已知電源電動(dòng)勢(shì)E=300V,電源內(nèi)阻不計(jì) ,電阻R1="2000KΩ," R2=1000KΩ,A、B兩極板長(zhǎng),間距。一個(gè)靜止的帶電粒子,電荷量、質(zhì)量,從極板K中心經(jīng) P、K間電場(chǎng)加速后,進(jìn)入極板A、B間電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)且不考慮極板邊緣效應(yīng),不計(jì)粒子重力)求:

⑴極板P、K之間電壓UPK,A、B之間電壓UAB
⑵粒子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)極板A、B時(shí)速度v0
⑶粒子通過極板A、B時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)距離y

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴,被置于豎直放置的兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,設(shè)油滴是從兩板中間位置,并以初速度為零進(jìn)入電場(chǎng)的,可以判定
A.油滴在電場(chǎng)中做拋物線運(yùn)動(dòng)
B.油滴在電場(chǎng)中自由落體運(yùn)動(dòng)
C.油滴打在極板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間只決定于電場(chǎng)強(qiáng)度和兩板間距離
D.油滴打在極板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不僅決定于電場(chǎng)強(qiáng)度和兩板間距離,還決定于油滴的荷質(zhì)比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng),然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行板間的電場(chǎng)中,入射方向跟極板平行,整個(gè)裝置處于真空中,重力可忽略.在滿足電子能射出平行板的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏角φ變大的是:
A.U1變大,U2變大B.U1變小,U2變大
C.U1變大,U2變小D.U1變小,U2變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,水平放置的平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)正中有一帶電微粒正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果把兩平行帶電板改為豎直放置,帶電微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將是 (    )           
A.保持靜止?fàn)顟B(tài)
B.從P點(diǎn)開始作自由落體運(yùn)動(dòng)
C.從P點(diǎn)開始做類平拋運(yùn)動(dòng)
D.從P點(diǎn)開始做初速度為零,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,電子自靜止開始經(jīng)M、N板間的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)邊界射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩板間的電壓為U,電子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L(zhǎng),在距離磁場(chǎng)邊界S處有屏幕N, 電子射出磁場(chǎng)后打在屏上。(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)求:
(1)電子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
(3)電子打到屏幕上的點(diǎn)距中心O點(diǎn)的距離是多少?

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