如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖．在xOy平面的第一象限，存在以x軸、y軸及雙曲線的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)域Ⅰ；在第二象限存在以x＝－L、x＝－2L、y＝0、y＝L的勻強(qiáng)電場區(qū)域Ⅱ.兩個電場大小均為E，不計電子所受重力，電子的電荷量為e，則：

(1)求從電場區(qū)域Ⅰ的邊界B點（B點的縱坐標(biāo)為L）處由靜止釋放電子，到達(dá)區(qū)域Ⅱ的M點時的速度；
(2) 求（1）中的電子離開MNPQ時的坐標(biāo)；
(3)證明在電場區(qū)域Ⅰ的AB曲線上任何一點處，由靜止釋放電子恰能從MNPQ區(qū)域左下角P點離開；

(1) v=；（2）(－2L,0)；
（3）離開點的橫坐標(biāo)X1=-2L，縱坐標(biāo)y1=y-y’=0,即（-2L，0）為P點。

解析試題分析: (1)  B點坐標(biāo)(， L），在電場I中電子被加速到v，由動能定理
eE=，解得v=
（2）電子進(jìn)入電場II做類平拋運(yùn)動，有
t= ；；
所以橫坐標(biāo)x=" -" 2L；縱坐標(biāo)y=L-y=0即為(－2L,0)
(3)設(shè)釋放點在電場區(qū)域I的AB曲線邊界，其坐標(biāo)為（x，y），在電場I中電子被加速到v1，然后進(jìn)入電場II做類平拋運(yùn)動，有eEx=；t=； ；
所以離開點的橫坐標(biāo)X1=-2L，縱坐標(biāo)y1=y-y’=0,即（-2L，0）為P點。
考點： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示是研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗電路，、為兩正對的圓形金屬板，兩板間距為，板的半徑為，且。當(dāng)板正中受一頻率為的細(xì)束紫外線照射時，照射部位發(fā)射沿不同方向運(yùn)動的光電子，形成光電流，從而引起電流表的指針偏轉(zhuǎn)。已知普朗克常量h、電子電荷量e、電子質(zhì)量m。

（1）若閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P逐漸增大極板間電壓，可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小。當(dāng)電壓表示數(shù)為時，電流恰好為零。求：
①金屬板N的極限頻率；
②將圖示電源的正負(fù)極互換，同時逐漸增大極板間電壓，發(fā)現(xiàn)光電流逐漸增大，當(dāng)電壓達(dá)到之后，電流便趨于飽和。求此電壓。
（2）開關(guān)S斷開，在MN間加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，逐漸增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，也能使電流為零，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為多大時，電流為零。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖1所示，真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫出），其中B板接地（電勢為零），A板電勢變化的規(guī)律如圖2所示。 將一個質(zhì)量2X10-27kg，電量q=+1.6X10-19c的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計重力。

求：（1）在時刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大�。�
（2）若A板電勢變化周期T=1.0X10-5s，在時將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放，粒子到達(dá)A板時速度的大�。�
（3）A板電勢變化頻率多大時，在t=T/4到t=T/2時間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達(dá)A板。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計電子所受重力）。若在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放質(zhì)量為m，帶電量為e的電子：

（1）求電子離開勻強(qiáng)電場I時的速度；
（2）求電子離開勻強(qiáng)電場II的位置（位置坐標(biāo)用L表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示的示波管，電子由陰極K發(fā)射后，初速度可以忽略．經(jīng)加速后水平經(jīng)A板小孔，沿M、N兩極板中線飛入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上的P點，已知加速電壓為U1=2U．電源電動勢E=U．內(nèi)電阻r=0．R1=R，滑動變阻器的總電阻R2=R滑片位于中間位置，兩偏轉(zhuǎn)極板間距為L，板長為2L．從偏轉(zhuǎn)極板的右端到熒光屏的距離為L，O點為兩極板中線與熒光屏的交點．求：

（1）偏轉(zhuǎn)電極MN間的電勢差U2
（2）電子打在熒光屏上的偏距OP

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在正交坐標(biāo)系xOy的第一、四象限內(nèi)分別存在兩個大小相等、方向不同的勻強(qiáng)電場，兩組平行且等間距的實線分別表示兩個電場的電場線，每條電場線與x軸所夾的銳角均為60°.一質(zhì)子從y軸上某點A沿著垂直于電場線的方向射入第一象限，僅在電場力的作用下第一次到達(dá)x軸上的B點時速度方向正好垂直于第四象限內(nèi)的電場線，之后第二次到達(dá)x軸上的C點．求OB與BC的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖甲所示，M和N是相互平行的金屬板，OO1O2為中線，O1為板間區(qū)域的中點，P是足夠大的熒光屏．帶電粒子連續(xù)地從O點沿OO1方向射入兩板間．

（1）若只在兩板間加恒定電壓U，M和N相距為d，板長為L（不考慮電場邊緣效應(yīng)）．若入射粒子是電量為e、質(zhì)量為m的電子，試求能打在熒光屏P上偏離點O2最遠(yuǎn)的電子的動能．
（2）若兩板間只存在一個以O(shè)1點為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，兩板間距d=cm，板長L=1.0cm，帶電粒子質(zhì)量m=2.0×10-25kg，電量q=8.0×10-18C，入射速度v =×105m/s．若能在熒光屏上觀察到亮點，試求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r，并確定磁場區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件．
（3）若只在兩板間加如圖乙所示的交變電壓u，M和N相距為d，板長為L（不考慮電場邊緣效應(yīng)）．入射粒子是電量為e、質(zhì)量為m的電子．某電子在t0=時刻以速度v0射入電場，要使該電子能通過平行金屬板，試確定U0應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示的電路中，電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=3Ω，R2=6Ω，電容器的電容C=3.6μF，二極管D具有單向?qū)щ娦�，開始時，開關(guān)S1閉合，S2斷開。

（1）合上S2，待電路穩(wěn)定以后，求電容器C上電量變化了多少？
（2）合上S2，待電路穩(wěn)定以后再斷開S1，求斷開S1后流過R1的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一平行板電容器接在U＝12 V的直流電源上，電容C＝3.0×10－10 F，兩極板間距離d＝1.20×10－3m，取g＝10 m/s2，求：

(1)該電容器所帶電量．
(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m＝2.0×10－3 kg，恰在板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則該微粒帶電荷量為多少？帶何種電荷？

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