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(2017·云南云天化中学高二期中)如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀...

(2017·云南云天化中学高二期中)如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,电子重力忽略不计。求:

(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;

(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ;

(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离y。

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,时间为,由牛顿第二定律和运动学公式得:, 电子进入电场时的速度为:③ 进入电场到屏水平方向做匀速直线运动,时间为:④ 电子从释放到打到屏上所用的时间为:⑤ 联立①→⑤求解得: (2)设粒子射出电场时平行电场方向的速度为,由牛顿第二定律得: 电子进入电场时的加速度为:⑥⑦⑧ 电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为;⑨ 联立①②③⑥⑦⑧⑨得:⑩ (3)带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示: 设电子打到屏上的点P到O点的距离y,根据上图有几何关系得:⑪ 联立⑩⑪得: 【名师点睛】本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转,明确受力情况,根据力与运动关系找出运动规律即可求解。  
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(2017·北京大兴区高三统练)如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40 m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×l04 N/C。现有一质量m=0.l0 kg,电荷量q=8.0×l0–5 C的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。试求此过程中取g=l0 m/s2):

(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;

(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;

(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。

 

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如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线放射源P,已知射线实质为高速电子流,放射源放出粒子的速度v0=1.0m/s。足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d =0.02 m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=2.5N/C。已知电子电量e=1.6C,电子质量取m=9.0kg。求:

(1)电子到达荧光屏M上的动能;

(2)荧光屏上的发光面积。

 

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如图所示,平行放置的金属板AB间电压为U0,中心各有一个小孔PQ,平行放置的金属板CD板长和板间距均为L,足够长的粒子接收屏MD板夹角为。现从P点处有质量为m、带电量为+q的粒子放出(粒子的初速度可忽略不计)。经加速后从Q点射出,贴着C板并平行C板射入CD电场(平行金属板外电场忽略不计,重力不计,

(1)粒子经加速后从Q点射出速度大小v;

(2)若在进入CD间电场好恰从D板边缘飞出,则CD间电压U1为多少?

(3)调节CD间电压(大小)使进入电场的粒子,不能打在粒子接收屏M上,则CD间电压U2的取值范围?

 

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一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示。若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为e,求:

(1)电子离开加速电场是的速度大小;

(2)电子经过偏转电场的时间;

(3)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?

(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?

 

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如图所示,质量为m,电荷量为e的电子,从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中,从B点射出电场时的速度方向与电场线成120°角,电子重力不计。求:

(1)电子在电场中的加速度大小a及电子在B点的速度大小vB

(2)A、B两点间的电势差UAB

(3)电子从A运动到B的时间tAB

 

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