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精英家教網(wǎng) > 高中物理 > 題目詳情

如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v₀沿偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中心線射入，極板間距為d，極板長(zhǎng)為l，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加電壓為U，射出后打在距極板右端L遠(yuǎn)處的豎直熒光屏上，求打在熒光屏上的亮斑距熒光屏中心（熒光屏中心與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板的中心線在同一水平直線上）的距離y′．

帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類平拋知識(shí)可知：
帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度a=

所以粒子在電場(chǎng)方向上偏轉(zhuǎn)的位移y1=

at2=

(

)2
帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其水平分速度為v₀，豎直分速度為vy=at=

qUl

mdv0

帶電粒從離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到粒子打在屏上經(jīng)歷的時(shí)間t2=

，粒子偏轉(zhuǎn)方向的位移y2=vyt=

qUl

mdv0

qUlL

所以粒子打在屏上偏轉(zhuǎn)的總位移y′=y1+y2=

qUl2

2md

qUlL

qlU

(L+

)
答：帶電粒子打在熒光屏上的亮斑距熒光屏中心（熒光屏中心與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板的中心線在同一水平直線上）的距離y′=

qlU

(L+

)．

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如圖所示的裝置,U₁是加速電壓,緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板.板長(zhǎng)為l,兩板間距離為d,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子,經(jīng)加速電壓加速后沿金屬板中心線水平射入兩板中,若兩水平金屬板間加一電壓U₂,當(dāng)上板為正時(shí),帶電粒子恰好能沿兩板中心線射出;當(dāng)下板為正時(shí),帶電粒子則射到下板上距板的左端1/4處,求:

(1)

為多少?
(2)為使帶電粒子經(jīng)U₁加速后,沿中心線射入兩金屬板,并能夠從兩板之間射出,兩水平金屬板所加電壓U₂應(yīng)滿足什么條件?

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如圖所示，BCD是光滑絕緣的、豎直固定的半徑r=2.0m的圓軌道的一部分，CD為豎直直徑，僅在BC間有方向豎直向下、高度足夠高的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，∠BOC=θ=53°．當(dāng)一質(zhì)量m=0.5kg的帶電小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）P從距水平面AB高為h的地方以v₀=7.2m/s的初速度水平拋出恰能無(wú)碰撞的從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，并從D點(diǎn)離開(kāi)圓軌道，取g=10m/s²．已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6．
（1）試求：小球從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度大小v_B；
（2）若小球沿BC軌道的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)．試問(wèn)：
①小球剛到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，小球?qū)︓壍赖膲毫Γ?br>②小球離開(kāi)D點(diǎn)再經(jīng)多長(zhǎng)的時(shí)間到達(dá)水平面AB？

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如圖所示，一6帶正電的粒子以一定的初速度垂直進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．若不計(jì)重力，圖中的四6圖線中能描述粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的是（　　）

A．

B．

C．

D．

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如圖所示，ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道，圓弧半徑為R．A點(diǎn)與圓心O等高，B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端．PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點(diǎn)平滑連接，整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放，一段時(shí)間后小球離開(kāi)圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=

3mg

（g為重力加速度），小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力．求：
（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；
（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；
（3）小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大為多少？

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