如图甲所示,水平正对放置的金属板A和B的距离为d,它们的右端放着垂直于金属板的靶,现在板上加上如图乙所示的电压,电压的正向值为(A板电势高于B板电势),反向电压值为,且每隔变向1次。现将质量为m、带电荷量为的粒子束从左侧的中点O以平行于金属板的方向射入两板之间,设粒子能全部打在靶上且所有粒子在间的飞行时间均为T。不考虑重力的影响。
(1)试定性分析在时刻从O点进入的粒子,在0~T时间内在垂直于金属板的方向上的运动情况。
(2)在距靶的中心点多远的范围内有粒子击中?
(3)要使粒子能全部打在靶上,电压的数值应满足什么条件?(写出、的关系式即可)
(1)试定性分析在时刻从O点进入的粒子,在0~T时间内在垂直于金属板的方向上的运动情况。
(2)在距靶的中心点多远的范围内有粒子击中?
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更新时间:2021-02-25 21:31:50
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【知识点】 带电粒子在周期性变化的电场运动(初速度垂直电场)
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【推荐1】如图甲所示,长为L、板间距离也为L的平行金属板水平固定放置,两板间加有如图乙所示的交流电压,图中U0未知、T已知,在两板中线左端P点有一个粒子源,不断地从P点沿两板中线向右均匀地射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子穿过两板所用的时间为T,从t=0时刻射入两板间的粒子刚好从下板右端边缘射出,在两板右侧竖直虚线MN的右侧有竖直向下的匀强电场,电场中有一长为L、水平放置的荧光屏,荧光屏的上表面与平行板下板的上表面在同一水平面上,荧光屏的左端离MN的距离为在时刻射出的粒子最终恰好打在荧光屏的中点,不计粒子重力,不计粒子间的相互作用,求:
(1)粒子从P点射出的初速度大小及两板间电压U0的大小;
(2)竖直虚线MN右侧匀强电场的场强大小;
(3)屏上能接收到的粒子从两极板间射出的位置范围。
(1)粒子从P点射出的初速度大小及两板间电压U0的大小;
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【推荐2】如图甲所示,真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过电势差为的加速电场加速后,沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场,最后打在荧光屏上。C、D两板间的电势差随时间变化的图像如图乙所示,设C、D间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计),C、D极板长为l,板间距离为d,偏转电压,荧光屏距C、D右端的距离为,所有电子都能通过偏转电极。
(1)求电子刚离开加速电场的速度;
(2)求电子通过偏转电场的时间;
(3)若的周期,求到达荧光屏上O点的电子的动能。
(1)求电子刚离开加速电场的速度;
(2)求电子通过偏转电场的时间;
(3)若的周期,求到达荧光屏上O点的电子的动能。
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