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如图所示,两平行金属板A、B长i=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/15 01:31:48
如图所示,两平行金属板A、B长i=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上.不计粒子重力.(静电力常数k=9×109 N•m2/C2)求:

(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远;
(2)粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角θ;
(3)点电荷的电量.
(1)设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h,穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y,则:
h=
at2
2    
a=
qE
m=
qU
md t=
l
v0
即:h=
qU
2md(
l
v0)2,
代入数据解得:h=0.03 m=3 cm
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得:

h
y=

l
2

l
2+L,
代入数据解得:y=0.12 m=12 cm
(2)设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy,则:
vy=at=
qUl
mdv0,
代入数据解得:vy=1.5×106 m/s.
所以粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为:
v=
v02+vy2=2.5×106m/s,
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ,则:
tan θ=
vy
v0=
3
4 θ=37°
(3)因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动,其半径与速度方向垂直.
匀速圆周运动的半径:r=
y
cosθ=0.15 m,
库伦力提供向心力:k
Qq
r2=m
v2
r,
代入数据解得:Q=1.04×10-8C.
答:(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离为12cm;
(2)粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角θ为37°;
(3)点电荷的电量为1.04×10-8C.
两平行金属板A,B水平放置,板长L1=8cm,板间距离d=8cm,板间电压U=300V 如图所示,水平放置的两平行金属板AB接在电势差U=4000V的直流电源上,两极间距离d=4cm,B板接地.电场中a点距B 如图所示,水平放置的两块平行金属板长l=5cm,两板间距d=1cm,两板间电压为U=90V,且上板带正电, 如图所示,水平放置的两块平行金属板长l =5cm,两板间距d=1cm,两板间电压为U=90V,且上板带正电,一个电子沿水 如图所示,水平放置的两平行金属板A、B接在U=4000V的直流电源上,两极板间距离为2cm, 如图所示,平行金属板A、B之间有匀强电场,A、B间电压为600V,A板带正电,接地,B板带负电.A、B两板间距为12cm 如图所示,水平放置的两块平行金属板长L=4cm,两板间距d=1cm,两板间电压为U=90V 两块金属板a、b平行放置,板长l=10cm,两板间距d=3.0cm,在a、b两板间同时存在着匀强电场和与电场正交的匀强磁 两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A板带正电,两板中间有一带负电的油滴P,当两 两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且A板带正电,两板中间有一带负电的油滴P,当两 如图所示,平行金属板A,B之间有匀强电场,A,B间电压为600V,A板带正电且接地,A,B两半间距12cm,C点离A板4 两平行金属板A,B,水平放置,间距d=40cm,电源电动势E=24V,内阻r=1欧姆,R=15欧姆