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如图甲所示,平行板电容器板间距为d,两板所加电压如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度v0射入电容器,2.5 T时恰好落在下极板上,带电粒子的重力不计,在这一过程中求:

(1)该粒子的水平位移;

(2)粒子落到下极板时的速度.

答案:
解析:

  解析:(1)由于粒子在水平方向不受力的作用,做匀速直线运动,所以,S水平=V0t=2.5V0T

  (2)在0~T时间内粒子在沿场强方向做初速为零的匀加速直线运动,v1=at1

  在T~2T时间内因U=0,粒子在沿场强方向做匀速直线运动,速度保持不变;

  在2T~2.5T时间内,粒子在沿场强方向以v1开始做匀加速直线运动,v2=v1+at2

  所以:v=

  设v与水平方向的夹角为,则tan


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U1,加速后,在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L.求:
(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;
(2)若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压U2
(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后在t=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?惠州一模)有一平行板电容器,内部为真空,两个电极板的间距为d,每一个正方形电极板的长均为L,电容器内有一均匀电场,U为两个电极板间的电压,如图甲所示.电子从电容器左端的正中央以初速v0射入,其方向平行于电极板之一边,并打在图上的D点.电子的电荷以-e表示,质量以m表示,重力可不计.回答下面各问题(用已知物理的字母表示)
(1)求电子打到D点瞬间的动能;
(2)电子的初速v0至少必须大于何值,电子才能避开电极板,逸出电容器外?
(3)若电容器内没有电场,只有垂直进入纸面的均匀磁场,其磁感应强度为B,电子从电容器左端的正中央以平行于电极板一边的初速v0射入,如图乙所示,则电子的初速v0为何值,电子才能避开电极板,逸出电容器外?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接,极板M接地.用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度.在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变小
CD
CD

A.将M板向下平移
B.将M板沿水平向左方向远离N板
C.在M、N之间插入云母板(介电常数ε>1)
D.在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触
(2)发光二极管(LED)是一种新型光源,在2010年上海世博会上通过巨大的LED显示屏,为我们提供了一场精美的视觉盛宴.某同学为了探究LED的伏安特性曲线,他实验的实物示意图如图甲所示,其中图中D为发光二极管(LED),R0为定值电阻,滑动变阻器R的总阻值很小,电压表视为理想电压表.(数字运算结果保留2位小数)
①请根据图甲的实物图,在图乙中画出该实验的电路图,要求用规范符号表示.
②闭合电键S前,滑动变阻器R的滑动头应置于最
(填“左”或“右”)端.
③实验一:在20℃的室温下,通过调节滑动变阻器,测量得到LED的U1-U2曲线为图丙中的a曲线.已知锂电池的电动势为3.7V,内阻不计,LED的正常工作电流为20mA,定值电阻R0的电阻值为10Ω,由曲线可知实验中的LED的额定功率为
0.066
0.066
W,LED的电阻随着电流的增大而
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).
④实验二:将LED置于80℃的热水中,测量得到LED的U1-U2曲线为图丙中的b曲线.由此可知:温度升高,LED的电阻将
减小
减小
填“增大”、“减小”或“不变”).在实验一中,调节滑动变阻器使LED正常工作,立即将LED置于实验二中80℃的热水中,则此时LED功率为
0.063
0.063
W.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,偏转电场板间距离L=8cm,极板长为2L,下极板接地,偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是2L,在两极板间接有一交变电压,电压变化周期T=4s,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示,大量电子从偏转电场中央持续射入,穿过平行板的时间都极短,可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的.
(1)求电子进入偏转电场时的速度v0(用电子比荷
em
、加速电压U0表示);
(2)在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象,即无电子击中屏幕,求每个周期内的“黑屏”时间有多长;
(3)求荧光屏上有电子打到的区间的长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?抚州模拟)如图甲所示,半径为r的金属圆环水平放置,三条电阻均为R的导体棒Oa、Ob、和Oc互成1200角连接在圆心O和圆环上,圆环绕经过圆心O的竖直金属转轴以大小为ω的角速度按图中箭头方向匀速转动.一方向竖直向下的匀强磁场区与圆环所在平面相交,相交区域为如图虚线的菱形(顶角为600的那个顶点位于O处、其它三个顶点在圆环外).C为水平放置的平行板电容器,通过固定的电刷P和Q连接在圆环和金属转轴上,电容器极板长为L,两极板的间距为d.现使一细电子束沿两板间的中线以大小为vO(vO=
ωLπ
)的初速度连续不断地射入电容器C.
(1)设磁感应强度为B,以导体棒Ob开始进入磁场为计时起点.请在乙图坐标中画出电刷P和Q间电压U与时间t的关系图象(至少画出圆环转动一周的图象)
(2)已知电子电荷量为e,质量为m.忽略圆环的电阻、电容器的充放电时间及电子所受重力和阻力.欲使射入的电子全部都能通过电容器C,则匀强磁场的磁感应强度B的大小应满足什么条件?

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