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    如图所示的装置.在加速电场U1内放置一根塑料管AB(AB由特殊绝缘材料制成.不会影响电场的分布).紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板.板长为L.两板间距离为d．一个带负电荷的小球.恰好能沿光滑管壁运动．小球由静止开始加速.离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中.若给两水平金属板加一电压U2.当上板为正时.小球恰好能沿两板中心线射出,当下板为正时.小球射到下板上距板的左端处.求: (1)U1:U2, (2)若始终保持上板带正电.为使经U1加速的小球.沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出.两水平金属板所加电压U的范围是多少?(请用U2表示) 解:(1)设粒子被加速后的速度为v.当两板间加上电压U 如上板为正时.＝mg.U＝ --- 如下板为正时.a＝＝2g ------ ＝·2g() ------ qU＝mv --------- 解得＝ ------------ (2)当上板加最大电压Um时.粒子斜向上偏转刚好穿出: t＝ --------- --------- ＝ ------------ 得Um＝ ---------- 若上板加上最小正电压Un时.粒子向下偏转恰穿出: ----------- ＝ 得Un＝------------- 电压的范围为: --------------- 4如图甲所示.建立Oxy坐标系.两平行极板P.Q垂直于y轴且关于x轴对称.极板长度和板间距均为l.第一四象限有磁场.方向垂直于Oxy平面向里.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m.电量为+q.速度相同.重力不计的带电粒子.在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压.已知t = 0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场.上述m.q.l.l0.B为已知量.(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)求 t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径.(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间. 答案:(1)(2)(3) [解析](1)t=o时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动.t0时刻刚好从极板边缘射出.在y轴负方向偏移的距离为l/2.则有 ① Eq=ma ② l/2=at02/2 ③ 联立以上三式.解得两极板间偏转电压为④. (2)t0/2时刻进入两极板的带电粒子.前t0/2时间在电场中偏转.后t0/2时间两极板没有电场.带电粒子做匀速直线运动. 带电粒子沿x轴方向的分速度大小为v0=l/t0 ⑤ 带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为 ⑥ 带电粒子离开电场时的速度大小为 ⑦ 设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R.则有 ⑧ 联立③⑤⑥⑦⑧式解得 ⑨. (3)2t0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短.带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为 ⑩. 设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为.则. 联立③⑤⑩式解得.带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示.圆弧所对的圆心角为.所求最短时间为,带电粒子在磁场中运动的周期为.联立以上两式解得. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    如图所示的装置，在加速电场U1内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影的响电场分布），紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d. 一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动. 小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U2，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端处，求：

    (1) U1：U2；

    (2)若始终保持上板带正电，为使经U1加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U2表示）

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    如图所示的装置，在加速电场U1内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影的响电场分布），紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d. 一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动. 小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U2，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端处，求：

    (1) U1：U2；

    (2)若始终保持上板带正电，为使经U1加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U2表示）

     

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    如图所示的装置，在加速电场U1内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影的响电场分布），紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d. 一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动. 小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U2，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端处，求：

    (1) U1：U2；

    (2)若始终保持上板带正电，为使经U1加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U2表示）

     

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    如图所示的装置，在加速电场U1内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影响电场的分布），紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d．一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动．小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U2，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端
    L
    4
    处，求：
    （1）U1：U2；
    （2）若始终保持上板带正电，为使经U1加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U2表示）
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    如图所示的装置，在加速电场U1内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影响电场的分布），紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d．一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动．小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U2，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端处，求：
    （1）U1：U2；
    （2）若始终保持上板带正电，为使经U1加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U2表示）

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