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(8分)有一平行板电容器,内部为真空,两个极板的间距为,极板长为L,极板间有一匀强电场,U为两极板间的电压,电子从极板左端的正中央以初速度射入,其方向平行于极板,并打在极板上的D点,如图所示。电子的电荷量用e表示,质量用表示,重力不计。回答下面问题(用字母表示结果):

(1)求电子打到D点的动能;

(2)电子的初速必须大于何值,电子才能飞出极板。

 

【答案】

(1)   (2)

【解析】

试题分析:(1)设电子打到D点时的动能为Ek,由动能定理可得:

                ①(2分)

由①式解得:                 ②(1分)

(2)设电子刚好打到极板边缘时的速度为v,电子在平行板电容器间做类平抛运动,设其在竖直方向的加速度为a,在电场中的飞行时间为t,则由电场力及牛顿第二定律平抛运动的规律可得:③(1分)

       ④(1分),

            ⑤(1分)

由③④⑤式联立解得:   (1分)

所以电子要逸出电容器,必有:  (1分)

考点:带电粒子在电场中的运动

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?昆明模拟)如图所示,在真空中,左侧有一平行板电容器,板长L=40cm,板间距离d=20cm,其右侧的竖直线恰与一半径R=30cm的圆相切.在圆形区域内有一匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.02T,方向垂直纸面向外.一带正电粒以一定的初速度从平行板的下边缘平行于板射入电场,并从水平直径ab一端a点射入磁场,若粒子射入磁场时的速度大小v=1.2×105m/s,且粒子在磁场中运动的时间最长.已知该粒子的比荷
qm
=1.0×107C/kg
,不计粒子的重力,求:
(1)粒子在磁场中的运动时间;
(2)平行板电容器的板间电压.

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(2007?重庆)真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成,板面积为S,间距为d.现用波长为λ(λ1<λ<λ2)的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电量成正比(  )

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(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:

精英家教网如图所示,真空中有一平行板电容器,两极板分别用锌板和铜板制成(锌板和铜板的极限频率分别为υ1和υ2,且υ1<υ2),板面积为S,间距为d.锌板与灵敏静电计相连,锌板和铜板原来都不带电.现用频率为υ(υ1<υ<υ2)的单色光持续照射两板内表面,假设光电子全部到达另一极板,则电容器的最终带电荷量Q正比于(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1λ2)制成,板面积为S,间距为d.现用波长为λ(λ1λλ2)的单色光持续照射两板内表面,则电容器的最终带电荷量Q正比于(  )

A.              B.              C.                     D.

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