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(2017·江西玉山一中高二月考)如图所示,两平行金属板水平放置,板间存在着如图...

(2017·江西玉山一中高二月考)如图所示,两平行金属板水平放置,板间存在着如图所示的交变电场,极板长为,板间距离为,取竖直向上的方向为电场强度的正方向。一带电量为的正电荷从两板正中间的位置由左侧射入板间,初速度为,已知电荷所受电场力大小是其重力的2倍,重力加速度为,且0时刻射入的粒子正好可从板间射出。求:

    

(1)两板间距应满足的条件;

(2)0时刻射入的粒子射出板间时的动能。

 

(1) (2) 【解析】(1)0~内,电荷所受的电场力方向竖直向上,根据牛顿第二定律得, 则粒子向上运动的位移 粒子的速度,内,电荷所受的电场力方向竖直向下,根据牛顿第二定律得,, 向上速度减为零的时间,知在竖直方向上粒子向上做匀减速运动到零后再向下做匀加速运动,向上匀减速运动的位移 可知 则 (2)粒子射出复合场时,竖直方向的分速度,负号表示方向 则射出时的动能 【名师点睛】本题考查电荷在复合场中的运动,知道前一段时间和后一段时间内竖直方向的加速度不同,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解。  
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(2017·安徽六安一中高二阶段检测)如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压加速后,在水平方向沿垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L,求:

(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;

(2)若偏转电场两极板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压

(3)若偏转电场两极板间的电压按如图乙所示做周期性变化,要使电子经加速电场后在时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压以及周期T分别应该满足的条件。

 

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(2017·黑龙江大庆实验中学高二期中)真空室中有如图甲所示的装置,电极K持续发出的电子(初速不计)经过电场加速后,从小孔O沿水平放置的偏转极板MN的中心轴线OO射入。MN板长均为L,间距为d,偏转极板右边缘到荧光屏P(足够大)的距离为S。M、N两板间的电压UMN随时间t变化的图线如图乙所示。调节加速电场的电压,使得每个电子通过偏转极板MN间的时间等于图乙中电压UMN的变化周期T。已知电子的质量、电荷量分别为m、e,不计电子重力。

(1)求加速电场的电压U1

(2)欲使不同时刻进入偏转电场的电子都能打到荧光屏P上,乙中电压U2的范围;

(3)证明在(2)问条件下电子打在荧光屏上形成亮线的长度与距离S无关。

 

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(2017·湖北襄阳五中高二月考)如图甲所示,A、B是两水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地。A板电势随时间变化情况如图乙所示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有正对两孔O1′和O2,两板间电压为U2,组成减速电场。现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入,并能从O1′沿O1′O2进入C、D间,刚好到达O2孔,已知带电粒子带电荷量为–q,质量为m,不计其重力。求:

(1)该粒子进入A、B的初速度v0的大小;

(2)A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值。

 

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(2017·新疆哈密二中高二期中)如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行金属板如图放置,ODx轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2 m,板间距离d=1 m,紧靠极板右侧有一荧光屏。两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示,已知U0=1×103 V,变化周期T=2×10–3 s,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以v0=1×103 m/s的速度平行于AB边射入板间,粒子电荷量q=1×10–5 C,质量m=1×10–7 kg,不计粒子所受重力,求:

(1)粒子在板间运动的时间;

(2)粒子打在荧光屏上的纵坐标;

(3)粒子打到屏上的动能。

 

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(2017·河南高二月考)真空室中有如图甲所示的装置,电极K持续发出的电子(初速度不计)经过电场加速后,从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线射入。M、N板长均为L=0.20 m,间距为d=0.05 m,偏转极板右边缘到荧光屏P(足够大)的距离为S=0.10 m。若加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示,电子加速时间极短,可认为加速时电压不变,不计电子重力。当板间所加电压为某一值时,电子打到荧光屏上只有一个点。求:

(1)U2的大小;

(2)看到屏幕上的该点距中心点O'的距离。

 

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