(10分)如下图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移动到B点,电场力做功4.8×10-8 J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10-8 J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及匀强电场的场强方向.
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,在第一、二象限存在场强均为E的匀强电场,其中第一象限的匀强电场的方向沿x轴正方向,第二象限的电场方向沿x轴负方向。在第三、四象限矩形区域ABCD内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,矩形区域的AB边与x轴重合。M是第一象限中无限靠近y轴的一点,在M点有一质量为m、电荷量为e的质子,以初速度v0沿y轴负方向开始运动,恰好从N点进入磁场,若,不计质子的重力,试求:
(1)N点横坐标d;
(2)若质子经过磁场最后能无限靠近M点,则矩形区域的最小面积是多少;
(3)在(2)的前提下,该质子由M点出发返回到无限靠近M点所需的时间。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(8分)电子自静止开始经M、N板间的电场加速后从A点垂直于磁场CD边界射入右侧范围足够大,磁感应强度为B的匀强磁场中,经过一段时间电子经过CD边界上的P点(图中未画出),如图所示。已知AP间的距离为d,电子的质量为m,电量为e)求:
(1)电子在磁场中运动时的圆周半径;
(2)电子在磁场中的运动时间;
(3)M、N板间的电压。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(8分)水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm,两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中间射入,如图,求:(电子质量m=9.01×10-31kg)
(1)电子飞出电场时沿垂直于板方向偏移的距离是多少?
(2)电子飞出电场时的垂直于板方向的速度是多少?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm,求OP的长?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(8分)如图所示,ABCD为一个正方形,匀强电场与这个正方形所在平面平行,把一个电量为的负电荷从A点移到B点,电场力做功;把一个电量为的正电荷从B点移到C点,克服电场力做功,设A点电势为零,求:
(1)B、C两点的电势;
(2)把电量为q2的正电荷从C点移到D点电场力做的功。
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如图所示,有一质子(质量为m,电荷量为e)由静止开始经电压为U1的电场加速后,进入两块板间距离为d,板间电压为U2的平行金属板间,若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场,并且恰能从下板右边缘穿出电场。
求:(1)质子刚进入偏转电场U2时的速度;
(2)质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度;
(3)质子穿出偏转电场时的动能。
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如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。静止的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差U>,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v;
(2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。
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(11分)如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.
(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;
(2)求两板间所加偏转电压U的范围;
(3)求粒子可能到达屏上区域的长度.
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(12分)如下图,加在极板A、B间的电压做周期性的变化,正向电压为,反向电压为.周期为。在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m,电荷量为e,受电场力的作用由静止开始运动。不计电子重力。
①若在时间内,电子不能到达极板A,求板间距d应满足的条件。
②板间距d满足何种条件时,电子到达极板A时动能最大?
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