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某平行金属板间加如图所示的周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程中无碰板情况.下图中能正确定性描述粒子运动的速度图象的是
试题答案
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A
试题分析:从t=0时刻开始将其释放,在
~
时间内带电粒子做初速度为零的匀加速直线运动,
~
时间内带电粒子做末速度为零的同向匀减速直线运动,然后周期性的重复前面的运动,速度图像如图A,A选项正确,BCD选项错误
故选A
点评:中等难度,此题正负半周期电压相等,则电场强度大小相等,带电粒子的加速度相等,粒子的位移大小也相等,加速过程和减速过程具有对称性。
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(12分)如下图,加在极板A、B间的电压做周期性的变化,正向电压为
,反向电压为
.周期为
。在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m,电荷量为e,受电场力的作用由静止开始运动。不计电子重力。
①若在
时间内,电子不能到达极板A,求板间距d应满足的条件。
②板间距d满足何种条件时,电子到达极板A时动能最大?
如图甲所示,两个平行金属板
P
、
Q
竖直放置,两板间加上如图乙所示的电压,
t
=0时,
Q
板比
P
板电势高5 V,此时在两板的正中央
M
点有一个电子,速度为零,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化。假设电子始终未与两板相碰。在0<
t
<8×10
-10
s的时间内,这个电子处于
M
点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )
A.0<
t
<2×10
-10
s
B.2×10
-10
s<
t
<4×10
-10
s
C.4×10
-10
s<
t
<6×10
-10
s
D.6×10
-10
s<
t
<8×10
-10
s
如图(a)所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离
,板长
,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
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
.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
,电荷量
,速度大小均为
.带电粒子的重力不计.求:
(1)在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度
(2)荧光屏上出现的光带长度
(3)若撤去挡板,同时将粒子的速度均变为
,则荧光屏上出现的光带又为多长?
(12分)如图17所示,质量为m=5×10
-8 kg
的带电粒子以v
0
=2 m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L=10 cm,板间距离d=2 cm,当A、B间加电压U
AB
=10
3
V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高).求:
(1)带电粒子的电性和所带电荷量;
(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?
如图所示,A是一个边长为L的正方形导线框,每边长电阻为r。现维持线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域。以顺时针方向为电流的正方向,
,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则bc两点间的电势差随时间变化的图线应为
1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质
形盒
,
构成,其间留有的窄缝处加有高频交变电压
(加速电压)
.
下列说法正确的是
A.回旋加速器只能用来加速正离子
B.离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量
C.离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压的周期不相同
D.提高窄缝处的高频交变电压U,则离子离开磁场时的最终速度将增大
如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地.现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点.如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+l滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则下列说法错误的是( )
A.第1滴油和第N+1滴油滴运动时间之比为1:2
B.落到A板的油滴数
N=
3Cdmg
8
q
2
C.第N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于
mgd
8
D.第N+1滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于
3mgd
8
有两个带电量相等的平行板电容器A和B,它们的正对面积之比SA∶SB=3∶1,板长之比∶lA∶lB=2∶1,两板距离之比dA∶dB=4∶1,两个电子以相同的初速度沿与场强垂直的方向分别射入两电容器的匀强电场中,并顺利穿过电场,求两电子穿越电场的偏移距离之比。
关 闭
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