如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=10-6kg,電量q=+2.0c的微粒,由靜止開始出發(fā),加速電壓U=105V,帶電微粒垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中,板長l=20cm,兩板間距離d=4cm,兩板間偏轉(zhuǎn)電壓U=4×103V(不計(jì)重力),試求:
(1)帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)側(cè)移是多少?
(2)全過程中電場力對帶電粒子做功為多少?
(3)若在偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)距離為S=20cm處,放一豎直熒光屏,則帶電粒子打在熒光屏上的位置距中心O的距離?
(1)加速電場中獲得v0的速度,則有:
qU=
1
2
m
v20

垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動,側(cè)移為y,則
y=
1
2
qU
md
l
v0
2
①②聯(lián)立解得:y=
Ul2
4dU
=
4×103×0.22
4×0.04×105
m=0.01m;
(2)在加速電場中電場力做的功為W1
W1=qU
在偏轉(zhuǎn)電場中電場力做的功為W2,
W2=q
U
d
y ④
由③、④得:W=W1+W2=qU+q
U
d
y=0.2×(105+
4×103×0.01
0.04
)J=2.02×104J;
(3)設(shè)帶電粒子打在熒光屏上的P點(diǎn),利用帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí),速度的反向延長線交于兩板間中軸線的
l
2
處,則由相似三角形得:
y
.
OP
=
l
2
l
2
+S

化簡后
.
OP
=(1+
2S
l
)y=(1+
2×0.2
0.2
)×0.01m=0.03m
答:
(1)帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)側(cè)移是0.01m.
(2)全過程中電場力對帶電粒子做功為2.02×104J.
(3)帶電粒子打在熒光屏上的位置距中心O的距離為0.03m.
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:計(jì)算題

有一帶負(fù)電的小球,其帶電量q=—2×10-3C。如圖所示,開始時(shí)靜止在場強(qiáng)E="200" N/C的勻強(qiáng)電場中的P點(diǎn),靠近電場極板B有一擋板S,小球與擋板S的距離h=5cm,與A板距離H="45" cm,重力作用不計(jì)。在電場力作用下小球向左運(yùn)動,與擋板S相碰后電量減少到碰前的k倍,已知k=5/6  ,而碰后小球的速度大小不變.

(1)設(shè)勻強(qiáng)電場中擋板S所在位置處電勢為零,則電場中P點(diǎn)的電勢為多少?小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢能為多少?(電勢能用Ep表示)
(2)小球從P點(diǎn)出發(fā)第一次回到最右端的過程中電場力對小球做了多少功?
(3)小球經(jīng)過多少次碰撞后,才能抵達(dá)A板?(取lg1.2=0.08)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

a、b、c三個(gè)α粒子由同一點(diǎn)同時(shí)垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場,由此可以肯定(  )
A.在b飛離電場的同時(shí),a剛好打在負(fù)極板上
B.b和c同時(shí)飛離電場
C.進(jìn)入電場時(shí),c的速度最大,a的速度最小
D.動能的增量相比,c的最大,a和b的一樣大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平放置的平行板電容器兩板間距為d=8cm,板長為L=25cm,接在直流電源上,有一帶電液滴以v0=0.5m/s的初速度從板間的正中點(diǎn)水平射入,恰好做勻速直線運(yùn)動,當(dāng)它運(yùn)動到P處時(shí)迅速將下板向上提起
4
3
cm,液滴剛好從金屬板末端飛出,求:
(1)下極板上提后液滴經(jīng)過P點(diǎn)以后的加速度大。╣取10m/s2);
(2)液滴從射入開始勻速運(yùn)動到P點(diǎn)所用時(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,上板開有小孔的平行板電容器水平放置,電容C=1.5×10-10F.帶有的電荷量Q=4.5×10-9C,兩板間的距離d=1cm,此時(shí)電容器兩板問的電場強(qiáng)度大小是______V/m;一質(zhì)量m=0.01kg的帶電油滴從空中由靜止自由下落0.4s,從小孔進(jìn)入兩極板間,當(dāng)油滴到達(dá)下極板時(shí)速度恰好變?yōu)榱,不?jì)空氣阻力的影響,則油滴的帶電量為______C(取g=l0m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一束電子從靜止開始經(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l,兩板距離為d,豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L.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OP的長度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖甲所示,B為電源,電動勢E=75V,內(nèi)阻不計(jì).R1為固定電阻,R2為光敏電阻.C為平行板電容器,虛線OO′到兩極板距離相等,極板長l=6.0×10-2m,兩極板的間距d=1.0×10-2m.P為一圓盤,由形狀相同、透光率不同的兩個(gè)半圓形透光片a和b構(gòu)成,它繞AA′軸按圖中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動.當(dāng)細(xì)光束通過不同的透光片照射光敏電阻R2時(shí),R2的阻值不同.有一細(xì)電子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s連續(xù)不斷地射入平行板電容器C,電子發(fā)生偏轉(zhuǎn).平行板電容器右端有一接收屏S,電子打到屏上的位置與OO′的距離記為y.當(dāng)光束剛開始通過透光片a照射R2時(shí)取t=0,隨著圓盤轉(zhuǎn)動,y隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.忽略細(xì)光束的寬度,忽略電容器的充、放電時(shí)間以及電子所受的重力.假設(shè)照在R2上的光強(qiáng)發(fā)生改變時(shí)R2阻值立即有相應(yīng)的改變.

(1)求圓盤P勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω;
(2)已知電子的電荷量e=1.6×10-19C,電子的質(zhì)量m=9×10-31kg.當(dāng)細(xì)光束通過透光片a照射光敏電阻R2時(shí),R2的阻值為1000Ω,當(dāng)細(xì)光束通過透光片b照射光敏電阻R2時(shí),R2的阻值小于1000Ω.
Ⅰ.定值電阻R1的阻值;
Ⅱ.光束通過透光片b照射R2時(shí),R2的阻值應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,第一象限內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E=20N/C,第四象限內(nèi)有一個(gè)圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外,大小為B=4
2
,未畫出來.一個(gè)帶正電的粒子質(zhì)量為m=2×10-5kg,電量為q=5×10-3C,重力不計(jì),從y中上的a點(diǎn)以v0=10m/s的速度垂直y軸射入電場.Oa長度為h=0.01m,粒子通過x軸上的b點(diǎn)進(jìn)入第四象限,粒子經(jīng)圓形磁場后從c點(diǎn)射出第四象限,出射的速度方向與y軸負(fù)方向成75°.(π=3.14)求:
(1)粒子通過b點(diǎn)時(shí)的速度大小及方向.
(2)磁場的最小面積是多少.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,平行線代表等勢線,一個(gè)帶正電、電量為10-6C的微粒在電場中僅受電場力作用,當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)動能減少了10-5J,已知A點(diǎn)的電勢為-10V,則以下判斷正確的是( 。
A.微粒的運(yùn)動軌跡如圖中的虛線1所示
B.微粒的運(yùn)動軌跡如圖中的虛線2所示
C.B點(diǎn)電勢為零
D.B點(diǎn)電勢為-20V

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同步練習(xí)冊答案