题目内容
(18分)如图所示,两平行金属板A、B板长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电量C,质量kg,沿两板中线垂直电场线飞入电场,初速度 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入PS的右侧,已知两界面MN、PS相距为cm.在界面PS右侧与A板在同一水平线上放置荧光屏bc.(粒子所受重力不计)
(1)求粒子飞出平行金属板时速度的大小和方向;
(2)求出粒子经过界面PS时离P点的距离h为多少;
(3)若PS右侧与A板在同一水平线上距离界面PS为cm的O点固定一点电荷C,(图中未画出,设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面等影响,界面PS左边不存在点电荷的电场),试求粒子穿过界面PS后打在荧光屏bc的位置离O点的距离为多少?(静电力常数, )
【答案】
(1) ,与水平夹角为 (2) (3)
【解析】
试题分析: (1)粒子做电场中类平抛运动,有: (1分)
(1分)
(1分)
解得: (2分)
方向,即与水平夹角为 (1分)
(2)根据比例: (2分)
可得: (2分)
则粒子经过C点离P点的距离 (2分)
(3)粒子刚好到达PS界面C点时,受到点电荷Q的库仑力为:
(2分)
粒子所需的向心力 (2分)
因为,则粒子刚好做圆周运动
粒子打在荧光屏bc的位置离O点的距离 (2分)
考点:本题考查了类平抛运动、库仑定律、匀变速直线运动、匀速圆周运动。。
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 |