（10分）長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0 緊貼上極板垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入該電場(chǎng)，剛好從下極板邊緣射出，射出時(shí)速度恰與下極板成30º角，如圖所示，不計(jì)粒子重力，

求：（1）粒子末速度的大小  （2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)   （3）兩板間的距離

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（１）出電場(chǎng)時(shí)，合速度與水平夾角30度，由速度關(guān)系得合速度：

（２）勻強(qiáng)電場(chǎng)中為類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：

由平拋規(guī)律得：  

得：

（３）由平拋規(guī)律得：，得：

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平加速電場(chǎng)的加速電壓為U0，在它的右側(cè)有由水平正對(duì)放置的平行金屬板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的板長(zhǎng)L=0.10m，板間距離d=5.0×10-2 m，兩板間接有如圖15乙所示的隨時(shí)間變化的電壓U，且a板電勢(shì)高于b板電勢(shì)．在金屬板右側(cè)存在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的左邊界為與金屬板右側(cè)重合的豎直平面MN，MN右側(cè)的磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0×10-3T，方向與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)正交向里（垂直紙面向里）．質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電壓U0=50V的加速電場(chǎng)后，連續(xù)沿兩金屬板間的中線OO′方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，中線OO′與磁場(chǎng)邊界MN垂直．已知帶電粒子的比荷
qm
=1.0×108 C/kg，不計(jì)粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，在每個(gè)粒子通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視作恒定不變．
（1）求t=0時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)邊界上的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)間的距離；
（2）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度；
（3）對(duì)于所有進(jìn)入磁場(chǎng)中的粒子，如果要增大粒子在磁場(chǎng)邊界上的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)間的距離，應(yīng)該采取哪些措施？試從理論上推理說明．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?蘇州二模）如圖所示，間距為L(zhǎng)的平行金屬板AB、CD之間有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），電場(chǎng)強(qiáng)度為E1，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1．帶異種電荷的兩離子a、b，負(fù)離子a質(zhì)量為m、帶電量為q，其比荷為正離子b比荷的9倍．它們?cè)诜謩e距離AB、CD板L/4處，以平行于金屬板方向的速度沿直線穿過ABCD區(qū)域進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E2的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，E2與E1平行．MNP為沿AB、CD中心線方向的光滑絕緣板，離子與板碰撞后反彈無能量損失（即反彈前后水平分速度保持不變，豎直分速度大小不變、方向相反），且電量保持不變，到達(dá)板的N點(diǎn)后反彈進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，不計(jì)兩離子間的相互作用力及重力．
（1）在圖中畫出AB、CD間勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1的方向，并寫出離子速度大小的表達(dá)式；
（2）MN的長(zhǎng)度要滿足什么條件，兩離子能恰好到達(dá)N點(diǎn)？
（3）若a離子的比荷q/m=108C/kg，El=103V/m，Bl=0.1T，E2=3×103V，L=2×10-3m，且板NP足夠長(zhǎng)．則兩離子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2后，沿板NP方向上平均速度之比為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U1=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出．裝置右側(cè)有兩個(gè)相同的平行金屬極板水平正對(duì)放置，板長(zhǎng)l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U2=200V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．已知電子的電荷量e=1.6×10-19C，電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時(shí)的速度為0，忽略金屬極板邊緣對(duì)電場(chǎng)的影響，不計(jì)電子受到的重力．求：
（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek；
（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y；
（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功W．

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科目：高中物理 來源：2011年豐南一中高三上學(xué)期第二次月考物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，ab、cd為一對(duì)水平正對(duì)放置的平行金屬板，ab板在上、cd板在下，兩板間距d＝0.10m，板長(zhǎng)l＝2.0m，兩板間電勢(shì)差U＝1.0×104V。一帶負(fù)電荷的油滴以初速度v0＝10m/s由兩板中央沿垂直電場(chǎng)強(qiáng)度方向射入板間電場(chǎng)區(qū)，并能由bd端射出電場(chǎng)區(qū)。設(shè)電場(chǎng)區(qū)域僅限于兩平行板之間，取g＝10m/s2
【小題1】說明在帶電油滴的比荷大�。╭／m）不同時(shí)，油滴射入電場(chǎng)后可能發(fā)生的幾種典型運(yùn)動(dòng)情況，指出運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。
【小題2】求出上述幾種典型運(yùn)動(dòng)情況中油滴的比荷大�。╭／m）應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：2010年江蘇省蘇州市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，間距為L(zhǎng)的平行金屬板AB、CD之間有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），電場(chǎng)強(qiáng)度為E1，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1．帶異種電荷的兩離子a、b，負(fù)離子a質(zhì)量為m、帶電量為q，其比荷為正離子b比荷的9倍．它們?cè)诜謩e距離AB、CD板L/4處，以平行于金屬板方向的速度沿直線穿過ABCD區(qū)域進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E2的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，E2與E1平行．MNP為沿AB、CD中心線方向的光滑絕緣板，離子與板碰撞后反彈無能量損失（即反彈前后水平分速度保持不變，豎直分速度大小不變、方向相反），且電量保持不變，到達(dá)板的N點(diǎn)后反彈進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，不計(jì)兩離子間的相互作用力及重力．
（1）在圖中畫出AB、CD間勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1的方向，并寫出離子速度大小的表達(dá)式；
（2）MN的長(zhǎng)度要滿足什么條件，兩離子能恰好到達(dá)N點(diǎn)？
（3）若a離子的比荷q/m=108C/kg，El=103V/m，Bl=0.1T，E2=3×103V，L=2×10-3m，且板NP足夠長(zhǎng)．則兩離子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2后，沿板NP方向上平均速度之比為多少？

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