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如图,虚线左侧有一场强为的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、...

如图,虚线左侧有一场强为的匀强电场,在两条平行的虚线MNPQ之间存在着宽为L、电场强度为的匀强电场,在虚线PQ右侧相距也为L处由一电场平行的屏,现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度放入电场中的A点,最后打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:

1)电子从释放到打到屏上所用的时间;

2)电子刚射出电场时的速度方向与AO连线夹角的正切值

3)电子打到屏上的点PO点的距离x

 

(1)(2)(3) 【解析】试题分析:(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⑩(11)得:. 考点:带电粒子在匀强电场中的运动 【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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考点分析:
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如图所示,一束带电粒子不计重力垂直电场方向进入偏转电场,试讨论在与以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到相同的偏转距离y和偏转角,已知粒子的电荷量为q,质量为m,极板长度为,间距d,电势差为U,,d,U为定值,q、m为不定值,

1以相同的初速度进入偏转电场;

2以相同的初动能进入偏转电场;

3先由同一电场直线加速后再进入偏转电场。

 

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一束初速度不计的电子流在经U=5000V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=10cm,板长l=50cm,那么:

1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大的电压?

2)若在偏转电场右侧距极板L=25cm处放置一半径R=05cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大的电压?

 

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如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:

1金属板AB的长度;

2电子穿出电场时的动能.

 

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如图所示,A为粒子源,在A和极板B间的加速电压为U1,在两水平放置的平行带电板CD间的电压为U2,现设有质量为m,电荷量为q的质子初速度为零,从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场,平行带电板的极板的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,求:

1带电粒子在射出B板时的速度;

2带电粒子在CD极板间运动的时间;

3带电粒子飞出CD电场时在竖直方向上发生的位移y.

 

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如图,带电粒子进入匀强电场中做类平抛运动,U,d,L,m,q,已知,请完成下列填空。

(1)穿越时间;

(2)末速度;

(3)侧向位移____________,对于不同的带电粒子若以相同的速度射入,则y与_________成正比,若以相同的动能射入,则y与__________成正比,若经相同的电压加速后射入,则,与m、q无关,随加速电压的增大而______,随偏转电压的增大而____________

(4)偏转角正切;

 

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