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如图所示,真空中相距d="5" cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图所示.
将一个质量m=2.0×10-23 kg,电量q=+1.6×10-15C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力.求:

(1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小;
(2)若在t=时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子恰好不能到达A板,试求 A板电势变化的周期为多大?

(1)(2)

解析试题分析:(1)电场强度
带电粒子所受电场力,F=ma
解得:
(2)带电粒子在向A板做匀加速运动,在向A板做匀减速运动,速度减为零后将返回,粒子向A板运动可能的最大位移
(3分)
要求粒子恰好不能到达A板,有,s=d

解得: (2分)
考点:本题考查带电粒子在电场中的运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,A、B、C三点在同一匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=30°,BC=20cm.把一个电荷量q=2×10-5C的正电荷从A移到B电场力做功为零,从B移到C克服电场力做功1.0×10-3J.则该电场的电场强度大小为_______V/m,方向为________.若把C点的电势规定为零,则该电荷在B点电势能为       .

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示为电容器C与电压为U的电源连接成的电路,当电键K与1接通时,电容器A板带负电,B板带正电,这一过程称电容器的充电过程. 电路稳定后,两板间的电势差为________.当K与2接通时,流过导体acb的电流方向为________,这就是电容器的放电过程.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时,验电器的箔片        (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为           

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,板间距为d、板长为4d的水平金属板A和B上下正对放置,并接在电源上.现有一质量为m、带电量+q的质点沿两板中心线以某一速度水平射入,当两板间电压U=U0,且A接负时,该质点就沿两板中心线射出;A接正时,该质点就射到B板距左端为d的C处.取重力加速度为g,不计空气阻力.求

(1)质点射入两板时的速度;
(2)当A接负时,为使带电质点能够从两板间射出,两板所加恒定电压U的范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,电源电动势E=9V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=5.0Ω,R2=3.5Ω,R3=6.0Ω,R4=3.0Ω,电容C=2.0μF。两板间距离为0.17 m。

(1)求电键接到a时,电容的带电量是多少?上极板带何种电荷?
(2)求电键从与a接触到与b接触时,通过R3的电荷量是多少?上极板带何种电荷?
(3)若两极板中央有一个带电粒子,当电键与a接触时,正好处于静止状态,若电键与b接触后,带电粒子向哪极板运动?经过多长时间到达极板?(不考虑电容充放电时间,g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(22分)离子推进器是太空飞行器常用的动力系统,某种推进器设计的简化原理如图1所示,截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。I为电离区,将氙气电离获得1价正离子II为加速区,长度为L,两端加有电压,形成轴向的匀强电场。I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区,被加速后以速度vM从右侧喷出。I区内有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图2所示(从左向右看)。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角(0<α<90?)。推进器工作时,向I区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为v0,电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好。已知离子质量为M;电子质量为m,电量为e。(电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞)。

(1)求II区的加速电压及离子的加速度大小;
(2)为取得好的电离效果,请判断I区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);
(3)α为90?时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v的范围;
(4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vM与α的关系。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态。若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g,则下列判断正确的是

A.油滴带正电荷
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度a = g/2
C.若将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a = g
D.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离d/3,油滴仍将静止

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×103 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5 kg,电量q=+1×10-8 C.(g=10 m/s2)求:

(1)微粒入射速度v0为多少?
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?
所加的电压U应取什么范围?

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