如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间,距金属板右端x=0.5m处竖直放置一
◎ 题目
如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间,距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏,现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知U0=1.0×102V,在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量m=1.0×10-7kg,电荷量q=1.0×10-2C,速度大小均为v0=1.0×104m/s,带电粒子的重力不计,则: (1)求电子在电场中的运动时间; (2)求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到O点的距离; (3)请证明粒子离开电场时的速度均相同; (4)若撤去挡板,求荧光屏上出现的光带长度。 |
◎ 答案
(1)(2)(3),速度与水平方向夹角,则有 (4) |
◎ 解析
试题分析:(1)进入电场的粒子在水平方向不受力,做匀速直线运动 电子在电场中运动时间。 (2)电子在电场运动时间一共是,根据两极板电压变换图b,竖直方向其中电子匀加速运动,电子匀减速直线运动,由于电压大小一样,所以加速度大小相等 离开电场时竖直方向速度 竖直方向位移 离开电场后到金属板的过程,水平方向匀速直线运动 竖直方向匀速直线运动 所以打到荧光屏的位置到O点的距离 (3)任意时刻进入的电子水平方向都是匀速直线运动,运动时间不变,该时间刚好等于电场变化的周期。 竖直方向,根据运动时间等于一个周期可判断电压为时运动时间为,则电压为时运动时间为,所以竖直方向的速度 根据速度合成离开电场时的速度 速度与水平方向夹角,则有 (4)挡板去后,所以粒子离开电场的速度都相同,如前一问所得。示意图如下 时刻进入的粒子,正向偏转位移最大,且运动过程没有速度反向, 若粒子进入的位置合适,粒子可以从极板的上边沿离开电场。 时刻进入的粒子反向偏转过程中位移最大是速度减小到0的时候,若粒子位置合适,粒子此时刚好到达下极板,随后开始加速,时间为,此粒子下面的粒子将打在下极板上而不能离开电场。 次粒子正向偏移为 根据离开粒子速度大小方向相同,判断打在荧光屏上面的光带长度为 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间,距金属板右端x=0.5m处竖直放置一…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中的偏转】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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上一篇:如图所示,竖直放置的平行金属板内部有匀强电场,两个带电微粒a、b从两板下端连线的中点向上射入板间,沿不同的轨迹运动,最后都垂直打在金属板上.则可知()A.微粒a的入射速度
下一篇:如图所示,实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图中虚线所示,则()A.a一定带正电,b一定带负
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