在真空室内速度为v=6.4×107m/s的电子束连续地沿两平行导体极板的中心线射入.如图所示.极板长L=8.0×10-2m.两极板间距离d=5.0×10-3m.两极板不带电时.电子束将沿中心线射出极板.今在两极板间加上50Hz的交变电压U=U0sin100πtV.发现有时有电子从两极板之间射出.有时则无电子从两极板间射出.若有电子射出的时间间� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在真空室内速度为v=6.4×10⁷m/s的电子束连续地沿两平行导体极板的中心线射入，如图所示，极板长L=8.0×10^-2m，两极板间距离d=5.0×10^-3m，两极板不带电时，电子束将沿中心线射出极板。今在两极板间加上50Hz的交变电压U=U₀sin100πtV，发现有时有电子从两极板之间射出，有时则无电子从两极板间射出，若有电子射出的时间间隔与无电子射出的时间间隔之比△t₁:△t₂=2:1，则所加的交变电压的最大值U₀为多大？已知电子的质量为m=9.1×10^-31kg，电量为e=1.6×10^-19C。

105V．

试题分析：电子飞出电场的时间

，交变电压的周期T=0.02s；
t远小于T，电子相当于穿过一个恒定的电场，做类平抛运动．电子恰好不能通过电场时电压为U_c，则电子飞出电场的时间：

由

，

联立得：

代入解得，U_c=91V
因为电子通过的时间t₁跟间断的时间t₂之比为△t₁：△t₂=2：1，所以在半个周期内，将有

的时间极板间电压的瞬时值超过U_C=91V，而

的时间内极板间电压的瞬时值小于U_C=91V．根据正弦交流电的变化规律可知，应有：U_C=U₀sin（

）代入解得：U₀=105V．

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质量m=

kg，q=

C的带电粒子以

=1m/s的初速水平射入AB两板间的匀强电场，从A射入，保持水平运动从B'处射出, 已知两板间距为3cm，板长AA'=BB'=4cm,

求：①粒子在两板间作何种运动?
②两板间电势差多大?哪板带正电荷?
③粒子从B'出射时速度多大?

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（1）此时A球的速度大小；
（2）此过程中两球组成的系统电势能的变化量；
（3）A、B两球之间的距离L'。

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如图所示，空间相距为

的平行金属板加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，其变化如图，当t=0时，A板电势比B板电势高，这时在靠近B板处有一初速度为零的电子（质量为

，电量为

）在电场力作用下开始运动，若要使这电子到达A板时具有最大的动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？

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宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备，当飞船升空进入轨道后，由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置，也可用于飞船姿态调整和轨道修正，其原理如图1所示，首先推进剂从图中的P处被注入，在A处被电离出正离子，金属环B、C之间加有恒定电压，正离子被B、C间的电场加速后从C端口喷出，从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。
假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成θ角，如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整。

已知推进器B、C间的电压大小为U，带电离子进入B时的速度忽略不计，经加速后形成电流强度为I的离子束从C端口喷出，若单个离子的质量为m，电量为q，忽略离子间的相互作用力，忽略空间其他外力的影响，忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务：

（1）正离子经电场加速后，从C端口喷出的速度v是多大？
（2）推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大？
（3）如果沿垂直于飞船速度V的方向进行推进，且推进器工作时
间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射
出的粒子数N为多少？

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如图所示，长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为2d，板间有正交的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v₀射入，恰沿直线从NQ的中点A射出；若撤去电场，则粒子从M点射出（粒子重力不计）．以下说法正确的是（　　）

A．该粒子带正电

B．该粒子带正电、负电均可

C．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为2v₀

D．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为

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如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向。在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v₀的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场。不计重力。若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：