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题目
题型:北京期末题难度:来源:
如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,金属板长为L,两板间距离为d。上极板的电势比下极板高U。质量为m、带电荷量为q的正离子束,沿两板间中心轴线以初速度v0进入两板间,最终都能从两板间射出。
(1)求离子在穿过两板的过程中沿垂直于金属板方向上移动的距离y;
(2)若在两板间加垂直于纸面的匀强磁场,发现离子束恰好沿直线穿过两板,求磁场磁感应强度B的大小和方向;
(4)若增大两板间匀强磁场的强度,发现离子束在穿过两板的过程中沿垂直于金属板方向上移动的距离也为y,求离子穿出两板时速度的大小v。
答案
解:(1)离子在穿过两板的过程中,只受与初速度v0垂直的电场力F作用,且F=qE
两板间电场强度
离子的加速度
离子沿中心轴线力向做匀速直线运动,设离子穿过两板经历的时间为t,则L=v0t
离子沿垂直于金属板方向上做初速度为0的匀变速直线运动,则
,解得
(2)离子束恰好沿直线穿过两板,说明离子受力平衡,即qE=qv0B
所以磁感应强度的大小,磁场的方向垂直于纸面向里
(3)增大磁场的强度时,离子受洛伦兹力增大,所以离子会向上偏。在离子穿过极板的过程中,电场力做负功,根据动能定理得
解得离子穿出两板时的速度
核心考点
试题【如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,金属板长为L,两板间距离为d。上极板的电势比下极板高U。质量为m、带电荷量为q的正离子束,沿两板间中心轴线以初速度v0】;主要考察你对电荷在电场中的偏转等知识点的理解。[详细]
举一反三
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、板间距也均为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。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(忽略粒子间相互作用),下列结论正确的是
[     ]
A.有的粒子能到达屏上
B.有的粒子能到达屏上
C.有的粒子能到达屏上
D.有的粒子能到达屏上
题型:湖北省模拟题难度:| 查看答案
金属板A、B水平放置,且分别带等量异号电荷,一粒子从B 板左侧斜向上射入两板间,轨迹如图所示,忽略两板边缘电场和重力时粒子的影响,则
[     ]
A.该粒子带正电
B.粒子的加速度先减小后增大
C.粒子的电势能先减小后增大
D.粒子的动能先减小后增大
题型:云南省模拟题难度:| 查看答案
如图(a)所示,两平行金属板间接有如图(b)所示的随时间t变化的交流电压U,金属板间电场可看做均匀,且两板外无电场,板长L=0.2 m,板间距离d=0.1 m,在金属板右侧有一边界为MN的足够大的匀强磁场 区域,MN与两板中线OO"垂直,磁感应强度B=5×10-3 T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO"连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105 m/s,比荷108 C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视为恒定不变。求:
(1)带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板间的电压;
(2)带电粒子进入磁场时粒子最大速度的大小;
(3)证明:任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值,并计算两点间的距离。
题型:0103 模拟题难度:| 查看答案
如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率η。当d=d0时,η为81%(即离下板0.81d0范围内的尘埃能够被收集)。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值dm
(2)求收集效率η与两板间距d的函数关系;
(3)若单位体积内的尘埃数为n,求稳定的工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系,并绘出图线。
题型:浙江省高考真题难度:| 查看答案
如图所示,MN,PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为,PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场,一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场,不计粒子重力,求:
(1)两金属板间所加电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
题型:山东省模拟题难度:| 查看答案
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