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文檔簡介

1、帶點粒子在電場中的運動如圖為密立根油滴實驗示意圖.設兩平行板間距d=0.5cm,板間電壓U=150V, 當電鍵S斷開時,從上板小孔漂入的帶電油滴能以速度v勻速下降.合上S,油 滴由下降轉為上升.當速度大小達到v。時能勻速上升.假0設油滴在運動中所受阻 力與速度大小成正比(即f=kv),測得油滴的直徑D=1.10X10-em,油的密度p = 1.05 X 103kg / m3,試算出油滴的帶電量并說明電性.圖1中A、B是一對平行的金屬板.在兩板間加上一周期為T的交變電壓u. A 板的電勢U0, B板的電勢U隨時間的變化規律為:在0到T/2的時間內,UB=U0 (正的常數);在T/2到T的時間內,

2、U一U0;在T到3T/2的時間內,UB=U0;在3T/2到2T的時間內,U=一U現有一電字從A板上的小孔B 0進入兩板間的電場區內,設電子的初速度和重力影響均可忽略, ?若電子是在t=0時刻進入的.它將一直向B板運動圖若電子是在t=T/8時刻進入的,它可能時而向B板運動,時而向A板 運動,最后打在B板上若電子是在t=3T / 8時刻進入的,它可能時而向B板運動,時而向A板 運動,最后打在B板上若電子是在t=T/2時刻進入的,它可能時而向B板、時而向A板運動1 1 11 1 1 1 1 1:T/8 TATZ/T如o圖一根光滑的絕緣直桿與水平面成a =30角傾斜放置,其BC部分在水平向 右的勻強電

3、場中,電場強度E=2X104N/C,在細桿上套一個電量尸沸負電的小球,其質量m=3X10-2kg.今使小球從靜止起沿桿下滑,從B點進入電場,如圖,已知AB=S1=1m,試問(1)小球進入電場后能滑行多遠?小球從A滑至最遠處的時間是多少?一個帶正電的微粒,從A點射入水平方向的勻強電場中,微粒沿直線AB運動,如圖, AB與電場線夾角0 =30,已知帶電微粒的質量m=1.0X10-7kg,電量q=1.0X10-10C,A、 B相距L=20cm.(取g=10m/s2,結果保留二位有效數字)求:說明微粒在電場中運動的性質,要求說明理由.電場強度的大小和方向? 要使微粒從A點運動到B點,微粒射入電場時的最

4、小速度是多少?一尸E一個帶電荷量為一q的油滴,從O點以速度v射入勻強電場中,v的方向與電場方向 成0角,已知油滴的質量為m,測得油滴達到運動軌跡的最高點時,它的速度 大小又為v,求:最高點的位置可能在O點的哪一方? (2)電場強度E為多少?最高點處(設為N)與O點的電勢差Uno為多少?如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,它的極板長L = 0.1m,兩板間距離d = 0.4 cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極 板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒質量為m = 2X10-6kg,電量q = 1 X10-8C,電容器電容為C =10-6 F.求(

5、1)為使第一粒子能落點范圍在下板中點到緊靠邊緣的B點之內,則微粒入射速度 v應為多少?AB0(2)以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少落到下極板上?如圖所示,在豎直平面內建立xOy直角坐標系,Oy表示豎直向上的方向。已知該平面 內存在沿x軸負方向的區域足夠大的勻強電場,現有一個帶電量為2.5X 10-4C的小球從坐標原點O沿y軸正方向以0.4kg.m/s的初動量豎直向 上拋出,它到達的最高點位置為圖中的Q點,不計空氣阻力, g 取 10m/s2.(1)指出小球帶何種電荷; (2)求勻強電場的電場強度 大小;(3)求小球從O點拋出到落回x軸的過程中電勢能的改變量.8、如圖所示,一對豎直放置的平

6、行金屬板A、B構成電容器,電容為C。電容器的A板 接地,且中間有一個小孔S,一個被加熱的燈絲K與S位于同一水平線,從絲上可以不 斷地發射出電子,電子經過電壓U加速后通過小孔S沿水平方向射入A、B兩極板間。設電子的質量為m,電荷量為e,擊子從燈絲發射時的初速度不計。如果到達B TOC o 1-5 h z 板的電子都被B板吸收,且單位時間內射入電容器的電子數為n個,隨著電子的射入,兩極板間的電勢差逐漸增加,最終使電子無法到達B板,求: 當B板吸收了 N個電子時,AB兩板間的電勢差I.、 A、B兩板間可以達到的最大電勢差(U)既從電子射入小孔S開始到A、B兩板間勺電勢差達到最大值所經歷的時間。如圖所

7、示是示波器的示意圖,豎直偏轉電極的極板長L=4cm,板間距離d=1cm。板右 端距離熒光屏L18cm,(水平偏轉電極上不加電壓,沒有畫出)電子沿中心線進入 豎直偏轉電場的速度是v=1.6X107m/s,電子電量e=1.6X10-19C,質量m=0.91X10-30kg。(1)要使電子束不打在偏轉電極上,加在豎直偏轉電 極上的最大偏轉電壓U不能超過多大?若在偏轉電極上加u=27.3sin100 n t (V)的交變電 壓,在熒光屏豎直坐標軸上能觀察到多長的線段?兩塊水平平行放置的導體板如圖所示,大量電子(質量m、電量e)由靜止開始, 經電壓為U的電場加速后,連續不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射

8、入兩板之間。當 兩板均不帶0電時,這些電子通過兩板之間的時間為3t ;當在兩板間加如圖所示的周期 為2t,幅值恒為U的周期性電壓時,恰好能使所有電子均從兩板間通過。問:這些 電子通過兩板之間后,側向位移的最大值和最小值分別是多少?側向位移分別為最大值和最小值的情況下,電子在剛穿出兩板之間時的動能之比 為多少?U0如圖所示,質量為5X10-8kg的帶電微粒以v=2m/s的速度從水平放置的金屬板A、B的中央飛入板間,已知板長L=10cm,板間距離d=2 cm.當U =1000V時,帶電A粒子恰好沿直線穿過板間,則(1)U為多大時粒子擦上板邊沿飛出?(2)UAB在什么范圍內帶電粒子能從板間飛B,12、(12分)如圖所示,一示波管偏轉電極的長度d=1.5cm,兩極間電場是均勻的,E = 1.2X104V/m,(E垂直于管軸),一個電子以v = 2.6X107m/s的初速

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