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如图所示,真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过电势差为U1的加速电场加速后...

如图所示,真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过电势差为U1的加速电场加速后,沿两水平金属板CD间的中心线射入两板间偏转电场,最后打在荧光屏上。CD两板间的电势差UCD随时间变化的图象如图所示,设CD间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计),CD极板长为L,板间距离为d,偏转电压U2,荧光屏距CD右端的距离为L/6,所有电子都能通过偏转电极。

1)求电子通过偏转电场的时间t0

2)若UCD的周期T=t0,求荧光屏上电子能够到达的区域的长度

 

(1) (2) 【解析】()电子在电场加速过程 ① 在偏转电场中运动,水平方向匀速运动 ② 由①②得 ()当时,所有电子在偏转电场中运动过程,竖直方向加速半个周期,减速半个周期,最终水平飞出.由竖直方向速度时间图像得时刻进入的电子向上侧移距离最大,所以电子达到的区域长; 竖直方向:向上加速: 解得: 向上减速:由对称性可知 由对称性,向下运动 荧光屏上电子能够到达的区域的长度  
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考点分析:
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如图所示,竖直平面内1/4光滑圆弧形管道OMC半径为R,它与水平管道CD恰好相切。竖直平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于圆周最低点,CDAB边的中垂线,三角形和圆弧形管道在同一竖直平面。在AB两顶点上放置一对等量异种电荷,各自所带电荷量为qMC两点间的电势差为U。现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(小球直径略小于管道内径)由圆弧形管道的最高点M处静止释放,不计+Q对原电场的影响以及带电量的损失,取无穷远处为零电势,静电力常量为k,重力加速度为g,求:小球与圆弧形管道最低点C处的压力大小。

 

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如图所示,两个平行金属板AB中间为一匀强电场,AB相距10cmCD为电场中的两点,CD=8cmCD连线和电场方向成60°角,C点到A板的距离为2cm.把电量为正的点电荷1.6×1019CC点移到D点,电场力做功为3.2×1017J.求:

1)匀强电场的电场强度

2AB两板间的电势差

3)若将A板接地,则质子在D点的电势能为多大?

 

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美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。两块水平放置的金属板AB分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。

1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________

A.油滴质量m     B.两板间的电压U       C.两板间的距离d     D.两板的长度L

2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g

3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e =__________C。(保留两位有效数字)

 

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在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,某同学安装好实验装置并进行如下操作:

(1)给平行板电容器充电,保持两板距离和板上的电荷量不变,使B板平行上移,如图甲所示,则静电计指针偏角      (填“不变”,“变大”或“变小”)

(2)给平行板电容器充电,保持两板正对面积和板上的电荷量不变,使B平行板右移,如图乙所示,观察到静电计指针偏角减小,则平行板电容器的电容      (填“不变”,“变大”或“变小”)

 

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如图所示,研究电荷间作用力大小影响因素的实验中,将一带电轻质小球挂在铁架台上,小球静止时丝线与竖直方向的夹角为如图所示。

(1)作用力大小的变化通过 _______的变化呈现

(2)在研究作用力大小与电量的关系时,当增大小球A的电荷量后,在铁架台不动时,需将_________

AA球支架不动     B. A球支架左移      C. A球支架右移

 

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