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(13分)如图所示,水平放置的平行板电容器极板间距离为d,加的电压为U0,上极板带正电。现有一束微粒以某一速度垂直于电场方向沿中心线OO′射入,并能沿水平方向飞出电场。当电压升高到U1时,微粒可以从距M板处飞出电场。求:

(1)带电微粒的比荷(q/m)是多少?带何种电荷?
(2)要使微粒束能从距N板处飞出电场,则所加的电压U2应为多少?
解(1)因该微粒能沿水平方向飞出,即电场力等于重力.所以带电微粒带负电.
   根据平衡条件得:
(2)从题意可得:两次的加速度大小相等 .
 略
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两平行极板间的电场中,射入方向与极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是(   )
A.U1变大,U2变大B.U1变大,U2变小
C.U1变小,U2变大D.U1变小,U2变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图7所示,在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点,已知a、b两点在同一竖直平面内,但不在同一电场线上,一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点,在这一运动过程中,以下判断正确的是       (  )      
A.带电小球的动能可能保持不变
B.带电小球运动的轨迹一定是直线
C.带电小球做的一定是匀变速运动
D.带电小球在a点的速度可能为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v-t图象如图所示,其中tatb是电荷运动到电场中ab两点的时刻.下列说法正确的是
A.该电荷由a点运动到b点,电场力做负功
B. a点处的电场线比b点处的电场线密
C. ab两点电势的关系为
D.该电荷一定做曲线运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中,以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30°,重力加速度为g,且mg=Eq,则(    )
A.电场方向竖直向上
B.小球运动的加速度大小为g
C.小球上升的最大高度为
D.若小球在初始位置的电势能为零,则小球电势能的最大值为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷,带电量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中(    )
A.电场力做功qU
B.克服电场力做功qU
C.电场力做功大于qU
D.电场力做功小于qU

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C,质量m=2.0×10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2。求:

小题1:A、B两金属板间的电压的大小U;
小题2:滑动变阻器消耗的电功率P
小题3:电源的效率η。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成,可以对气体分子进行分析。如图所示,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知加速电场a、b板间距为d,偏转电场极板M、N的长度为L1,宽度为L2。不计离子重力及进入a板时的初速度。

(1)设离子比荷为k(k=q/m),若a、b间的加速电压为U1,试求离子进入偏转电场时的初速度v0
(2)当a、b间的电压为U1时,在M、N间加上适当的电压U2,离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t。请推导出离子k比荷的表达式;
(3)在某次测量中探测器始终无法观察到离子,分析原因是离子偏转量过大,打到极板上,请说明如何调节才能观察到离子(无需论证)?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,将一质量为m ,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O 点的固定轴转动。杆长为L , 杆的质量忽略不计。杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图所示。将杆拉至水平位置OA ,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球的动能。

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