题目内容
18．
如图所示，相距为d 的两块平行金属板M、N 与电源相连，电键S 闭合后，M、N 间有匀强电 场．一个带电粒子，垂直于电场方向从M 板边缘射入电场，恰打在N 板中央．若不计重力，求：为了使粒子能刚好飞出电场，N 板应向下移动多少？
分析 以一定速度垂直进入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动．根据运动学公式解题．
解答 解：由于一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，且恰好打在N板中央，设极板间的电压为U、极板间的宽度为d、极板的长度为L，粒子的初速度为v0．
所以水平方向：$\frac{L}{2}$=v0t ①
竖直方向：d=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$$\frac{qU}{dm}$t2 ②
由②解得：d2=$\frac{qU}{2m}$t2 ③
为使粒子刚好能飞出电场，则水平方向：L=v0t2 ④
由①④两式解得：t2=2t ⑤
此过程保持电键闭合状态，即上面公式中电压U不变，由③⑤两式可知当时间由t变为2t时，d变为2d，即极板宽度变为原来的两倍，N板向下移动d．
答：N 板应向下移动d即可．
点评 带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动．应用处理类平抛运动的方法处理粒子运动，关键在于分析临界条件．
练习册系列答案
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3．一物体做初速度为零的匀加速直线运动，图甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的运动图象．则关于此物体的运动图象，下列说法正确的是（ ）
| A． | 甲是速度随时间变化图象 | B． | 乙是位移随时间变化图象 | ||
| C． | 丙是位移随时间变化图象 | D． | 丁是加速度随时间变化图象 |
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半 球面 AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为 q，球面半径为 R，CD 为通过半球顶点与球心 O 的轴线，在轴线上有 M、N 两点，OM=ON=2R．已知 M 点的场强大小为 E，则 N 点的场强大小为$\frac{kq}{2{R}^{2}}$-E．
如图所示电子射线管．阴极K发射电子，阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速．A、B是偏向板，使飞进的电子偏离．若已知P、K间所加电压UPK=2.5×103V，偏向板长L=6.0×10-2m，板间距离d=10-2m，所加电压UAB=100V．R=1.4×10-2m．电子质量me=9.1×10-31kg，电子电量e=-1.6×10-19C．设从阴极出来的电子速度为0．试问：
喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制．带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒．设偏转板板长1.6cm，两板间的距离为0.50cm，偏转板的右端距纸3.2cm．若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10 kg，以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103 V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0mm．求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少？（不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性．）为了使纸上的字体放大10%，请你分析提出一个可行的方法．
一束初速度不计的电子在经U1的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，两极板间电压为U2，如图所示，若板间距离为d，板长为l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于该平行板之 间．已知电子质量为m，电荷量为e，假设电子能够打出平行金属板，求：
如图电路中，电池组的电动势E=42V，内阻r=2Ω，定值电阻R=20Ω，D是电动机，其线圈电阻R′=1Ω，电动机正常工作时，理想电压表示数为20V．求电动机正常工作时：