(10分)如圖所示,某區(qū)域存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子以水平方向的初速度v0由O點(diǎn)射入該區(qū)域,粒子作類平拋運(yùn)動(dòng)剛好通過(guò)豎直平面中的P點(diǎn),已知連線OP長(zhǎng)為L(zhǎng),與初速度方向的夾角為。不考慮帶電粒子的重力大小,試求:
(1)判斷帶電粒子的電性和帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小
(3)OP兩點(diǎn)的電勢(shì)差
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
有一個(gè)電容器原來(lái)已帶電,如果使它的電量增加4×10-8C,兩極間的電壓就增大20V,這個(gè)電容器的電容為 F
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(20分)一半徑R=0.6m的金屬圓筒有一圈細(xì)窄縫,形狀如圖所示。圓筒右側(cè)與一個(gè)垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)相切于P,圓筒接地,圓心O處接正極,正極與圓筒之間的電場(chǎng)類似于正點(diǎn)電荷的電場(chǎng),正極與圓筒之間電勢(shì)差U可調(diào)。正極附近放有一粒子源(粒子源與正極O間距離忽略不計(jì))能沿紙面向四周釋放比荷q/m=1.5×l05C/kg的帶正電粒子(粒子的初速度、重力均不計(jì))。帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后從縫中射出進(jìn)入磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)寬度d=0.4m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。
(1)若U=750V,求:①粒子達(dá)到細(xì)縫處的速度;②若有一粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短,求此粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)與右邊界的夾角大小。
(2)只要電勢(shì)差U在合適的范圍內(nèi)變化,總有從向沿某一方向射出粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后又回到O處,求電勢(shì)差U合適的范圍。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
一個(gè)帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn),一組平行的帶箭頭的實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,如圖所示。已知帶電粒子通過(guò)a、b兩點(diǎn)的速度大小分別是5 m/s和3 m/s,粒子的質(zhì)量是100 g,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為80 V。
(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的種類。
(2)帶電粒子所帶的電荷量。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(8分)電子自靜止開(kāi)始經(jīng)M、N板間的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)CD邊界射入右側(cè)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電子經(jīng)過(guò)CD邊界上的P點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),如圖所示。已知AP間的距離為d,電子的質(zhì)量為m,電量為e)求:
(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的圓周半徑;
(2)電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)M、N板間的電壓。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng),其寬度d =2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q = -3.2×10-19C的帶電粒子從P點(diǎn),其坐標(biāo)為(0 , 1m)以速度V = 4×104m/s,沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)最終通過(guò)x軸上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子重力。求:
(1)當(dāng)電場(chǎng)左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(2)若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,且電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′處在范圍內(nèi),要求帶電粒子仍能通過(guò)Q點(diǎn),求此電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(8分)水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L=5.0cm,兩板間距d=1.0cm,兩板間電壓為90v,且上板為正,一個(gè)電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,從兩板中間射入,如圖,求:(電子質(zhì)量m=9.01×10-31kg)
(1)電子飛出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離是多少?
(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的垂直于板方向的速度是多少?
(3)電子離開(kāi)電場(chǎng)后,打在屏上的P點(diǎn),若S=10cm,求OP的長(zhǎng)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,有一質(zhì)子(質(zhì)量為m,電荷量為e)由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后,進(jìn)入兩塊板間距離為d,板間電壓為U2的平行金屬板間,若質(zhì)子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),并且恰能從下板右邊緣穿出電場(chǎng)。
求:(1)質(zhì)子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2時(shí)的速度;
(2)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和金屬板的長(zhǎng)度;
(3)質(zhì)子穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖甲所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,與區(qū)域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏,熒光屏與AB延長(zhǎng)線交于O點(diǎn),F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以一定的初速進(jìn)入電場(chǎng),恰好從BC邊的中點(diǎn)P飛出,不計(jì)粒子重力。
(1)求粒子進(jìn)入電場(chǎng)前的初速度的大?
(2)其他條件不變,增大電場(chǎng)強(qiáng)度使粒子恰好能從CD邊的中點(diǎn)Q飛出,求粒子從Q點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能?
(3)現(xiàn)將電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)為E)分成AEFD和EBCF相同的兩部分,并將EBCF向右平移一段距離x(x≤L),如圖乙所示。設(shè)粒子打在熒光屏上位置與0點(diǎn)相距y,請(qǐng)求出y與x的關(guān)系?
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