组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 带电粒子在电场中的运动 > 带电粒子在匀强电场中的偏转 > 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:272 题号:19407742
如图所示,一束质量为、电量为的带电粒子A,由静止开始经加速电压加速后,射入水平放置的两平行金属板间。金属板长为,两板距离为,竖直放置的荧光屏距金属板右端为,两平行金属板间电压为,粒子打在荧光屏上的P点,不计带电粒子重力及粒子之间的相互作用,忽略粒子的相对论效应和场的边缘效应。
(1)求A粒子刚进入偏转电场时的速度大小;
(2)求A粒子离开偏转电场时的速度与水平方向夹角的正切值以及A粒子离开偏转电场时的动能;
(3)若将带电粒子改为质量为、电量为的粒子B,粒子A、B电性相同,且,试判断B粒子打在荧光屏上的位置是在P点上方、P点下方还是就在P点,并理论证明。
   

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【推荐1】如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O′点为荧光屏的中心.已知电子质量m=9.0×10-31kg,电荷量大小e=1.6×10-19C,加速电场电压U0=2 500 V,偏转电场电压U=200 V,极板的长度L1=6.0 cm,板间距离d=2.0 cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0 cm(忽略电子所受重力,结果保留两位有效数字).求:

(1) 电子射入偏转电场时的初速度v0
(2) 电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h
(3) 电子经过偏转电场过程中电势能的增加量.
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【推荐2】如图所示,在平面内,以为圆心、为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场轴下方有一直线轴相距为轴与直线间区域有平行于轴正方向的匀强电场,在的下方有一平行于轴的感光板间区域有垂直于平面向外的匀强磁场. 在的区域内,质量为、带电荷量为的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿轴正方向以速度射入圆形区域,经过磁场偏转后都经过点,然后进入轴下方.已知轴与直线间的匀强电场场强大小间的磁场磁感应强度.不计电子重力.

(1)求圆形区域内磁场的磁感应强度的大小;
(2)若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板上,板间的最小距离是多大;
(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板上,板间的最大距离是多大?当板间的距离为最大距离时,求电子打到板上的位置到轴的最大距离.
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【推荐3】一束初速度不计的电子在经U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,如图所示,若板间距离d,板长L,偏转电极边缘到荧光屏的距离为S,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为e,求:
(1)电子经过偏转电场的时间?
(2)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上能加的最大电压
(3)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?
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共计 平均难度:一般