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(2017·新疆哈密二中高二期中)如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行金属板如图...

(2017·新疆哈密二中高二期中)如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行金属板如图放置,ODx轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2 m,板间距离d=1 m,紧靠极板右侧有一荧光屏。两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示,已知U0=1×103 V,变化周期T=2×10–3 s,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以v0=1×103 m/s的速度平行于AB边射入板间,粒子电荷量q=1×10–5 C,质量m=1×10–7 kg,不计粒子所受重力,求:

(1)粒子在板间运动的时间;

(2)粒子打在荧光屏上的纵坐标;

(3)粒子打到屏上的动能。

 

(1)t=2×10–3 s (2)y=0.85 m (3)Ek=5.05×10–2 J 【解析】(1)粒子在板间沿x轴匀速运动,设运动时间为t 由L=v0t t==2×10–3 s (2)设t=0时刻射入的粒子在板间偏转量最大为y1, ,解得y1=0.15 m 纵坐标y=d–y1=0.85 m (3)粒子出射时的动能,由动能定理得 故Ek=mv2=5.05×10–2 J 【名师点睛】此题考查了电粒子在电场中的运动,是力电综合解题,解题时关键是分析粒子的运动过程及规律,掌握处理两个方向的分运动的方法,理解牛顿第二定律与运动学公式的应用。  
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考点分析:
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(2017·河南高二月考)真空室中有如图甲所示的装置,电极K持续发出的电子(初速度不计)经过电场加速后,从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线射入。M、N板长均为L=0.20 m,间距为d=0.05 m,偏转极板右边缘到荧光屏P(足够大)的距离为S=0.10 m。若加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示,电子加速时间极短,可认为加速时电压不变,不计电子重力。当板间所加电压为某一值时,电子打到荧光屏上只有一个点。求:

(1)U2的大小;

(2)看到屏幕上的该点距中心点O'的距离。

 

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(2017·福建厦门一中高三期中)相距很近的平行板电容器,在两板中心各开有一个小孔,如图甲所示,靠近A板的小孔处有一电子枪,能够持续均匀地发射出电子,电子的初速度为,质量为m,电量为–e,在AB两板之间加上如图乙所示的交变电流,其中;紧靠B板的偏转电压也等于,板长为L两极板间距为d,距偏转极板右端处垂直放置很大的荧光屏PQ,不计电子的重力和它们之间的相互作用,电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。

(1)试求在0~kT与kT~T时间内射出B板电子的速度各是多大?

(2)在0~T时间内,荧光屏上有两个位置会发光,试求这两个发光点之间的距离。(结果又L、d表示)

 

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(2017·湖北黄冈黄冈中学高三限时训)如图甲所示,真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L,两板上加有恒定电压后,板间可视为匀强电场。在t=0时,将图乙中所示的交变电压加在两板上,这时恰有一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从两板正中间以速度v0水平飞入电场.若此粒子离开电场时恰能以平行于两板的速度飞出(粒子重力不计),求:

(1)两板上所加交变电压的频率应满足的条件;

(2)该交变电压的取值范围。

 

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(2017·湖北黄冈中学高三期中)两平行金属板间所加电压随时间变化的规律如图所示,大量质量为m、带电量为e的电子由静止开始经电压为U0的电场加速后连续不断地沿两平行金属板间的中线射入,若两板间距恰能使所有电子都能通过。且两极长度使每个电子通过两板均历时3t0,两平行金属板间距为d,电子所受重力不计,求:

(1)电子通过两板时侧向位移的最大值和最小值(答案用d表示);

(2)侧向位移最大和最小的电子通过两板后的动能之比。

 

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(2017·福建师大附中高二期中)两块水平平行放置的导体板如图甲所示,大量电子(质量为m、电荷量为e)由静止开始,经电压为U0的电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t0;当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的周期性电压时,恰好能使所有电子均从两板间通过(不计电子重力)。问:

(1)这些电子通过两板之间后,侧向位移(垂直于射入速度方向上的位移)的最大值和最小值分别是多少?

(2)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下,电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少?

 

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