在真空室內(nèi)速度為v=6.4×107m/s的電子束連續(xù)地沿兩平行導(dǎo)體極板的中心線射入，如圖所示，極板長L=8.0×10-2m，兩極板間距離d=5.0×10-3m，兩極板不帶電時，電子束將沿中心線射出極板。今在兩極板間加上50Hz的交變電壓U=U0sin100πtV，發(fā)現(xiàn)有時有電子從兩極板之間射出，有時則無電子從兩極板間射出，若有電子射出的時間間隔與無電子射出的時間間隔之比△t1:△t2=2:1，則所加的交變電壓的最大值U0為多大？已知電子的質(zhì)量為m=9.1×10-31kg，電量為e=1.6×10-19C。
105V．

試題分析：電子飛出電場的時間，交變電壓的周期T=0.02s；
t遠(yuǎn)小于T，電子相當(dāng)于穿過一個恒定的電場，做類平拋運(yùn)動．電子恰好不能通過電場時電壓為Uc，則電子飛出電場的時間：
由，
聯(lián)立得：
代入解得，Uc=91V
因?yàn)殡娮油ㄟ^的時間t1跟間斷的時間t2之比為△t1：△t2=2：1，所以在半個周期內(nèi)，將有
的時間極板間電壓的瞬時值超過UC=91V，而的時間內(nèi)極板間電壓的瞬時值小于UC=91V．根據(jù)正弦交流電的變化規(guī)律可知，應(yīng)有：UC=U0sin（） 代入解得：U0=105V．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質(zhì)量m=kg，q=C的帶電粒子以=1m/s的初速水平射入AB兩板間的勻強(qiáng)電場，從A射入，保持水平運(yùn)動從B'處射出, 已知兩板間距為3cm，板長AA'=BB'=4cm,

求 ：①粒子在兩板間作何種運(yùn)動?
②兩板間電勢差多大?哪板帶正電荷?
③粒子從B'出射時速度多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

真空中有A、B兩個帶電小球相距L=2.0m，其質(zhì)量分別為m1=1.0g和m2=2.0g，將它們放在光滑的絕緣水平面上，使它們從靜止開始在電場力的作用下相向運(yùn)動，如圖所示。開始釋放的瞬間，A球的加速度大小為a，經(jīng)過一段時間后A、B兩球相距L'，B球的加速度大小為a，速度大小v=3.0m/s，求：
（1）此時A球的速度大��；
（2）此過程中兩球組成的系統(tǒng)電勢能的變化量；
（3）A、B兩球之間的距離L'。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，空間相距為的平行金屬板加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場，其變化如圖，當(dāng)t=0時，A板電勢比B板電勢高，這時在靠近B板處有一初速度為零的電子（質(zhì)量為，電量為）在電場力作用下開始運(yùn)動，若要使這電子到達(dá)A板時具有最大的動能，則所加交變電壓的頻率最大不能超過多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

宇宙飛船是人類進(jìn)行空間探索的重要設(shè)備，當(dāng)飛船升空進(jìn)入軌道后，由于各種原因經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的偏離軌道現(xiàn)象。離子推進(jìn)器是新一代航天動力裝置，也可用于飛船姿態(tài)調(diào)整和軌道修正，其原理如圖1所示，首先推進(jìn)劑從圖中的P處被注入，在A處被電離出正離子，金屬環(huán)B、C之間加有恒定電壓，正離子被B、C間的電場加速后從C端口噴出，從而使飛船獲得推進(jìn)或姿態(tài)調(diào)整的反沖動力。
假設(shè)總質(zhì)量為M的衛(wèi)星，正在以速度V沿MP方向運(yùn)動，已知現(xiàn)在的運(yùn)動方向與預(yù)定方向MN成θ角，如圖2所示。為了使飛船回到預(yù)定的飛行方向MN，飛船啟用推進(jìn)器進(jìn)行調(diào)整。

已知推進(jìn)器B、C間的電壓大小為U，帶電離子進(jìn)入B時的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流強(qiáng)度為I的離子束從C端口噴出，若單個離子的質(zhì)量為m，電量為q，忽略離子間的相互作用力，忽略空間其他外力的影響，忽略離子噴射對衛(wèi)星質(zhì)量的影響。請完成下列計(jì)算任務(wù)：

（1）正離子經(jīng)電場加速后，從C端口噴出的速度v是多大？
（2）推進(jìn)器開啟后飛船受到的平均推力F是多大？
（3）如果沿垂直于飛船速度V的方向進(jìn)行推進(jìn)，且推進(jìn)器工作時
間極短，為了使飛船回到預(yù)定的飛行方向，離子推進(jìn)器噴射
出的粒子數(shù)N為多少？                                              

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，長均為d的兩正對平行金屬板MN、PQ水平放置，板間距離為2d，板間有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子從MP的中點(diǎn)O垂直于電場和磁場方向以v0射入，恰沿直線從NQ的中點(diǎn)A射出；若撤去電場，則粒子從M點(diǎn)射出（粒子重力不計(jì)）．以下說法正確的是（　�。�
A．該粒子帶正電
B．該粒子帶正電、負(fù)電均可
C．若撤去磁場，則粒子射出時的速度大小為2v0
D．若撤去磁場，則粒子射出時的速度大小為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場，方向沿x軸負(fù)向。在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)人電場。不計(jì)重力。若該粒子離開電場時速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ，求：

（1）電場強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值；
（2）該粒子在電場中運(yùn)動的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩平行金屬板水平放置，距離d =" 2" cm，極板長L =" 40" cm，兩板與電壓U ="182" V的直流電源相接，質(zhì)量m = 0.91×10-30 kg，電量q = 1.6×10-19 C的電子以速度v0 = 4×107 m/s在非�？拷麬板的O處垂直于場強(qiáng)方向射入電場．

（1）用計(jì)算說明電子是否飛出電場；
（2）要使電子飛出電場，可將B板怎樣上下平行移動？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

噴墨打印機(jī)的簡化模型如圖所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后，以速度垂直勻強(qiáng)電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中（　　）
A．電勢能逐漸增大
B．運(yùn)動軌跡是拋物線
C．運(yùn)動軌跡與初速度無關(guān)
D．運(yùn)動軌跡與帶電量無關(guān)

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