题目内容

M、N为两块水平放置的平行金属板，距平行板右端L处有竖直屏，平行板长、板间距均为L，板间电压恒定．一带电粒子（重力不计）以平行于板的初速度v0沿两板中线进入电场，粒子在屏上的落点距O点的距离为
L
2
，当分布均匀的大量上述粒子均以平行于板的初速度v0从MN板左端各位置进入电场（忽略粒子间作用力），下列结论正确的是（　　）
分析：假设所有的粒子通过电场后向上偏转，根据推论粒子射出电场时速度的反向延长线通过水平位移的中点，由题知道粒子在屏上偏离距离Y=
L
2
，由三角形相似法求出粒子通过电场时偏转的距离y，由几何关系即可得到有多少粒子能到达屏上．
解答：解：假设所有的粒子通过电场后向上偏转，每个粒子通过电场时偏转距离都相同，设为y．
由题知，粒子在屏上偏离距离Y=
L
2
，由三角形相似法得
  
y
Y
=
L
2
L
2
+L
，得y=
1
3
Y=
L
6

由图看出，在MP范围内有粒子射出电场，MP=L-y=L-
L
6
=
5
6
L
则有
5
6
的粒子能到达屏上．故B正确．
故选B
点评：本题的解题技巧是运用几何知识求出偏转距离，再确定有多少粒子能打到屏上．
练习册系列答案
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如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，长为L，相距为2d，当S断开时（两板未充电），一带电量为+q，质量为m的油滴，以一水平初速度从两板间中点p飞入，恰好落到下板的中点Q处．求：
（1）油滴的初速度v0为多大？
（2）合上S后，要使油滴仍以原来的速度从p点飞入时，能够不与金属板相碰而飞出电场，则应让M板带正电还是负电？
（3）合上S后，要使油滴仍以原来的速度从p点飞入时，最终能够打在M板上，电源的电压应取什么范围？
如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，两板长度均为L=4cm，两板间距离d=3.2cm，两板间电压U=480V．在金属板右侧有垂直纸面的匀强磁场，P、Q两条竖直线为匀强磁场的边界，P、Q间距离s=3cm．一个质量m=1.6×10-26Kg、电荷量q=8.0×10-19C的负电荷（不计重力），以速度V0=2.0×105m/s从金属板左侧沿中线射入两板间，从金属板右侧飞出后又进入PQ间的匀强磁场中，最后从磁场右边界水平飞出．试求：
（1）电荷从磁场中飞出时的速度大小V；
（2）匀强磁场的磁感就强度B的大小．
如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，距平行板右端L处有竖直屏，平行板长、板间距均为2L，板间电压恒定．一带电粒子（重力不计）以平行于板的初速度v0沿两板中线进入电场，粒子在屏上的落点距O点距离为L，当分布均匀的大量上述粒子均以平行于板的初速度v0从MN板左端各位置进入电场（忽略粒子间的相互作用），则（　　）
精英家教网质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域．汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，O′O为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O'O的距离．以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．
（1）设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O′O的方向从O′点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点．若在两极板间加一沿+y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离y0；
（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数．
上述装置中，保留原电场，再在板间加沿-y方向的匀强磁场．现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O′点沿O′O方向射入，屏上出现两条亮线．在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的．尽管入射离子速度不完全相等，但入射速度都很大，且在板间运动时O′O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度．

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