在真空室內(nèi)速度為v=6.4×107m/s的電子束連續(xù)地沿兩平行導(dǎo)體極板的中心線射入，如圖所示，極板長(zhǎng)L=8.0×10-2m，兩極板間距離d=5.0×10-3m，兩極板不帶電時(shí)，電子束將沿中心線射出極板。今在兩極板間加上50Hz的交變電壓U=U0sin100πtV，發(fā)現(xiàn)有時(shí)有電子從兩極板之間射出，有時(shí)則無(wú)電子從兩極板間射出，若有電子射出的時(shí)間間隔與無(wú)電子射出的時(shí)間間隔之比△t1:△t2=2:1，則所加的交變電壓的最大值U0為多大？已知電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，電量為e=1.6×10-19C。

105V．

解析試題分析：電子飛出電場(chǎng)的時(shí)間，交變電壓的周期T=0.02s；
t遠(yuǎn)小于T，電子相當(dāng)于穿過(guò)一個(gè)恒定的電場(chǎng)，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．電子恰好不能通過(guò)電場(chǎng)時(shí)電壓為Uc，則電子飛出電場(chǎng)的時(shí)間：
由，
聯(lián)立得：
代入解得，Uc=91V
因?yàn)殡娮油ㄟ^(guò)的時(shí)間t1跟間斷的時(shí)間t2之比為△t1：△t2=2：1，所以在半個(gè)周期內(nèi)，將有
的時(shí)間極板間電壓的瞬時(shí)值超過(guò)UC=91V，而的時(shí)間內(nèi)極板間電壓的瞬時(shí)值小于UC=91V．根據(jù)正弦交流電的變化規(guī)律可知，應(yīng)有：UC=U0sin（） 代入解得：U0=105V．
考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于_________，方向?yàn)?u>_________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

有一充電的電容器，兩極板間的電壓為3V，現(xiàn)使它的電荷量減少3×C，于是兩極板間的電壓降為原來(lái)的1/3,此時(shí)電容器的電容是      uF。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一電荷量為2×10-5的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成600角，求： 

（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；
（2）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，真空中相距d="5" cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫(huà)出），其中B板接地（電勢(shì)為零），A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖所示.
將一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-23 kg，電量q=+1.6×10-15C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計(jì)重力.求：

（1）在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大小;
（2）若在t=時(shí)刻從緊臨B板處無(wú)初速釋放該帶電粒子，粒子恰好不能到達(dá)A板，試求 A板電勢(shì)變化的周期為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距為d，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力），從a板左端貼近a板處以大小為v0的初速度水平射入板間，在勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下，剛好從b板的狹縫P處穿出，穿出時(shí)的速度方向與b板所成的夾角為θ=30°，之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)，最后粒子碰到b板的Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）。求：

（1）a、b板之間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和狹縫P與b板左端的距離。
（2）P、Q兩點(diǎn)之間的距離L．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(19分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC)。不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)，求：

⑴此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；
⑵離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需時(shí)間；
⑶離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(6分).勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一電荷量為2×10-5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距為2cm，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成60°角，如圖所示，問(wèn)：

(1)在電荷由A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做了多少功？
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少？
(3)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩板不帶電，上極板接地，極板長(zhǎng)L=0.1m，兩板間距離d=0.4cm，有一束由相同微粒組成的帶正電粒子流，以相同的初速度V0從兩板中央依次水平射入（每隔0.1s射入一個(gè)微粒），由于重力作用微粒能落到下板，已知微粒質(zhì)量m=2×10-6kg，電量q=l×10-8C，電容器電容C=l×10-6F。取g=10m/s2，整個(gè)裝置處在真空中。求：

（1）第一顆微粒落在下板離端點(diǎn)A距離為的O點(diǎn)，微粒射人的初速度V0應(yīng)為多大？ 
（2）以上述速度V0射入的帶電微粒最多能有多少個(gè)落在下極板上？

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