如圖所示，一束電子從Y軸上的a點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e．為了使電子束通過X軸上的b點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿Y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電場(chǎng)區(qū)域沿Y軸方向?yàn)闊o限長，沿X軸方向的寬度為s，且已知Oa=L，Ob=2s，求該電場(chǎng)的左邊界與b點(diǎn)的距離．
電子進(jìn)入電場(chǎng)后沿x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿y軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得電子運(yùn)動(dòng)的加速度a大小為：a=
eE
m
．
設(shè)該電場(chǎng)的左邊界與點(diǎn)N之間的距離為d，電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t．則可以分為兩種情況討論：
若電子在離開電場(chǎng)前到達(dá)B點(diǎn)，則d=v0t≤s
L=
1
2
at2=
eE
2m
t2，
解得，d=
2m
v20
L
eE

若電子在離開電場(chǎng)后到達(dá)B點(diǎn)，s＜d≤2s
s=v0t，h=
1
2
at2=
1
2
eE
m
t2，
tanθ=
vy
v0
=
at
v0
=
eEs
mv0
，
則根據(jù)幾何關(guān)系有tanθ=
L-h
d-s
，
由以上兩式，解得：d=
m
v20
L
Ees
+
s
2
．
故該電場(chǎng)的左邊界與b點(diǎn)的距離為
m
v20
L
Ees
+
s
2
．
答：該電場(chǎng)的左邊界與b點(diǎn)的距離為
2m
v20
L
eE
或
m
v20
L
Ees
+
s
2
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔S1、S2，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，正反向電壓的大小均為U0，周期為T0.在t＝0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q(q>0)的粒子由S1靜止釋放，粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，在t＝時(shí)刻通過S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)．(不計(jì)粒子重力，不考慮極板外的電場(chǎng))


(1)求粒子到達(dá)S2時(shí)的速度大小v和極板間距d.
(2)為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件．
(3)若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在t＝3T0時(shí)刻再次到達(dá)S2，且速度恰好為零，求該過程中粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2 kg，帶電荷量為q＝＋2.0×10－6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.從t＝0時(shí)刻開始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)(取水平向右的方向?yàn)檎较颍?i>g取10 m/s2)，求：

小題1: 23秒內(nèi)小物塊的位移大��；
小題2: 23秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

平行正對(duì)極板A、B間電壓為U0，兩極板中心處均開有小孔．平行正對(duì)極板C、D長均為L，板間距離為d，與A、B垂直放置，B板中心小孔到C、D兩極板距離相等．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從A板中心小孔處無初速飄入A、B板間，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，恰好從D板的邊沿飛出．該粒子所受重力忽略不計(jì)，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．
（1）指出A、B、C、D四個(gè)極板中帶正電的兩個(gè)極板；
（2）求出粒子離開B板中心小孔時(shí)的速度大��；
（3）求出C、D兩極板間的電壓．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離L=8cm，極板長為2L，下極板接地，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板右端到熒光屏的距離也是2L，在兩極板間接有一交變電壓，電壓變化周期T=4s，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，大量電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中央持續(xù)射入，穿過平行板的時(shí)間都極短，可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的．
（1）求電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0（用電子比荷
e
m
、加速電壓U0表示）；
（2）在電勢(shì)變化的每個(gè)周期內(nèi)熒光屏?xí)霈F(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，即無電子擊中屏幕，求每個(gè)周期內(nèi)的“黑屏”時(shí)間有多長；
（3）求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B，板間距離d=0.04m，兩板間的電壓U=400V，板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)．在A、B兩板上端連線的中點(diǎn)Q的正上方，距Q為h=1.25m的P點(diǎn)處有一帶正電的小球，已知小球的質(zhì)量m=5×10-6kg，電荷量q=5×10-10C．設(shè)A、B板的長度無限，g取10m/s2．求：
（1）帶正電小球從P點(diǎn)開始由靜止下落，經(jīng)多長時(shí)間和金屬板相碰；
（2）小球與金屬板碰撞點(diǎn)與開始下落P點(diǎn)的高度差．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙成向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板及其左側(cè)邊緣連線均與磁場(chǎng)邊界剛好相切．一質(zhì)子（不計(jì)重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)O1點(diǎn)以某一速度射入，沿直線通過圓形磁場(chǎng)區(qū)域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0．若僅撤去磁場(chǎng)，質(zhì)子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，經(jīng)
t0
2
時(shí)間打到極板上．
（1）求兩極板是電壓U；
（2）求質(zhì)子從極板間飛出時(shí)的速度大��；
（3）若兩極板不帶電，保持磁場(chǎng)不變，質(zhì)子仍沿中心線O1O2從O1點(diǎn)射入，欲使質(zhì)子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩平行金屬板水平放置，如圖所示，M板帶正電，N板帶負(fù)電，有A、B兩個(gè)帶正電的微粒以相同的速度，從P點(diǎn)沿水平方向射入電場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間后，A落在N板上的A點(diǎn)，B落在N板上的B點(diǎn)，重力不計(jì)，則（　�。�
①A的加速度比B大
②A的荷質(zhì)比比B大
③若電量相等，則B到達(dá)N板時(shí)的動(dòng)能比A大
④若質(zhì)量相等，則A的動(dòng)量改變量比B大．
A．①②B．①②③C．①②④D．①②③④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為
1
4
圓弧．一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為-q的帶電小球，從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道．不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（　�。�
A．小球一定能從B點(diǎn)離開軌道
B．小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．若小球能從B點(diǎn)離開，上升的高度一定小于H
D．小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零

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同步練習(xí)冊(cè)答案