题目内容
如图所示,两平行金属板相距为d,加上如图所示(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T.现有重力可忽略的一束离子,每个离子的质量为m,电量为q,从与两板等距处的O点,沿着与板平行的方向连续地射入两板中。已知每个离子通过平行板所需的时间恰为T(电压变化周期)且所有离子都能通过两板间的空间,打在两金属板右端的荧光屏上,试求:
(1)离子打在荧光屏上的位置与O′点的最小距离
(2)离子打在荧光屏上的位置与O′点的最大距离。
【答案】
(1) ;(2)
【解析】
试题分析: 在T/2、3T/2……等时刻进入的粒子,前T/2时间做匀速直线运动,后T/2做类平抛运动,垂直金属板方向的位移最小
=
在0、T、2T、3T……等时刻进入的粒子,前T/2时间做类平抛运动,后T/2做匀速直线运动,位移最大
第T/2时垂直金属板方向的速度 V=
前T/2时垂直金属板方向的位移 Y1=
后T/2时垂直金属板方向的位移Y2=V =
离子在垂直金属板方向的总位移
时间内,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做匀加速直线运动,竖直方向的位移为
考点:带电粒子在匀强电场中的运动
练习册系列答案
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如图所示,两平行金属板水平放置,开始开关S合上使平行板电容器带电.板间存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板.在以下方法中,能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是( )
A、把两板间距离减小一半,同时把粒子速率增加一倍 | B、把两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度增大一倍 | C、把开关S断开,两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度减为一半 | D、把开关S断开,两板的距离减小一半,同时把粒子速率减小一半 |