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如图所示,两块长3cm的平行金属板AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接,?A<?B,如果在两板正中间有一电子,从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入,证明电子能否飞出平行金属板.( m=9×10-31kg,e=-1.6×10-19C)
分析:粒子在电场内做类平抛运动,粒子向A板偏转;要使粒子飞出则应使水平方向位移为板长时,竖直方向上位移小于等于板间距的一半.
解答:解:解:粒子在水平方向做匀速直线运动,假设能飞出极板,则运动时间由l=vt可得:
t=
l
v

粒子在沿电场方向上做匀加速直线运动,加速度a=
Uq
md

则飞出极板时的竖直位移为:
y=
1
2
at2=
Uql2
2mdv2
=6×10-3m>5×10-3m
所以电子不能飞出金属板;
点评:本题也可先求粒子到达极板的时间,再求出粒子在该时间内在垂直电场方向上前进的位移即可判断.
练习册系列答案
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如图所示,三辆小车A、B、C并排紧靠,静止在水平面上.每辆小车上都有两块金属板,金属板底部中央带有小孔,竖直固定于车的两端,两板间的电压分别为2U、3U、4U.每辆小车的质量M=lkg,长L=0.1m,上表面绝缘光滑,与地面之间的摩擦力为压力的k=0.1倍.一质量m=0.2kg,带电量q=+1×10-3C的小球以v0=3m/s的初速度沿垂直于金属板的方向从A车的左端小孔进入,小车对小球带电量的影响忽略不计.
(1)若小车均固定不动,小球恰好可以到达C车的右端,则U多大?
(2)若小车彼此粘连但不固定,小球仍以相同的初速度从A车左端小孔射入,则小球速度减小到零时,小车的速度多大?
(3)若小车彼此不粘连也不固定,则小球至少以多大的初速度射入,才能从A车左端小孔到达B车的右端?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,电源电动势E=60V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω.间距d=0.03m的两平行金属板A、B水平放置,闭合开关S,两板之间存在着匀强电场.在B板上开有两个间距为L=1.2m的小孔.M、N为两块同心1/4圆弧形金属板,圆心都在贴近B板的O′处,两板间的距离很近,两板上端的中心线正对着B板上的小孔(与B板的间隙可忽略不计),下端切线水平,P点恰好在O′的正下方,两圆弧形金属板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O′.现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m=1.0×10-5Kg、电量为q=1×10-3C的带正电微粒(微粒的重力不计),问:
(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大;
(2)为了使微粒能在MN板间运动而不碰板,MN板间的电场强度大小应满足什么条件;
(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒通过两圆弧形金属板?
(4)为了让P点出射的带电粒子能射到B板的右侧C点小孔,现在P点外侧虚线框内另加一个竖直方向的有界匀强电场,则电场强度E为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?河南模拟)如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距l=50cm.导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中.一根电阻为r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动.两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω.其余电阻忽略不计.已知当金属棒ab不动时,质量m=10g、带电量q=-10-3C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间,恰能射出金属板(g取10m/s2).求:
(1)小球的速度v0
(2)若使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向;
(3)若要使小球能从金属板间射出,则金属棒ab匀速运动的速度应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)小球的速度v0

(2)若使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向;

(3)若要使小球能从金属板间射出,则金属棒ab匀速运动的速度应满足什么条件?

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(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大;
(2)为了使微粒能在MN板间运动而不碰板,MN板间的电场强度大小应满足什么条件;
(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒通过两圆弧形金属板?
(4)为了让P点出射的带电粒子能射到B板的右侧C点小孔,现在P点外侧虚线框内另加一个竖直方向的有界匀强电场,则电场强度E为多少?

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