如图所示,电源电动势E=60V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω.间距d=0.03m的两平行金属板A、B水平放置,闭合开关S,两板之间存在着匀强电场.在B板上开有两个间距为L=1.2m的小孔.M、

◎ 题目

如图所示,电源电动势E=60V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω.间距d=0.03m的两平行金属板A、B水平放置,闭合开关S,两板之间存在着匀强电场.在B板上开有两个间距为L=1.2m的小孔.M、N为两块同心1/4圆弧形金属板,圆心都在贴近B板的O′处,两板间的距离很近,两板上端的中心线正对着B板上的小孔(与B板的间隙可忽略不计),下端切线水平,P点恰好在O′的正下方,两圆弧形金属板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O′.现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m=1.0×10-5Kg、电量为q=1×10-3C的带正电微粒(微粒的重力不计),问:
(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大;
(2)为了使微粒能在MN板间运动而不碰板,MN板间的电场强度大小应满足什么条件;
(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒通过两圆弧形金属板?
(4)为了让P点出射的带电粒子能射到B板的右侧C点小孔,现在P点外侧虚线框内另加一个竖直方向的有界匀强电场,则电场强度E为多少?
魔方格

◎ 答案

(1)因为平行金属板和电阻R1并联,故根据闭合电路欧姆定律可得:
UAB=
R1
R1+R2+r
E
=
3
3+6+1
60V=18V

根据动能定理,粒子通过AB过程中电场力对粒子做的功等于粒子动能的变化:
qUAB=
1
2
mv2-0

得粒子获得的速度v=

2qUAB
m
=

2×1×10-3×18
1.0×10-5
m/s
=60m/s.
(2)粒子以v=60m/s进入MN电场,在电场力作用下沿轨道做匀速圆周运动,根据题意知轨道的半径R=
L
2
=0.6m,电场力提供圆周运动的向心力
qEMN=m
v2
R

MN间电场强度EMN=
mv2
qR
=
1.0×10-5×602
1.0×10-3×0.6
N/C
=60N/C.
(3)粒子在AB间做初速度为0的匀加速直线运动,粒子受到电场力F=q
UAB
d
,粒子产生的加速度a=
 1/3    1 2 3 下一页 尾页
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
在某电场中的A点放一试探电荷q1=3×10-4C,它受到的电场力F1=9×10-2N。(1)则A点的场强大小为多少?(2)若将q2=8×10-4N的试探电荷放在A点处,它受到的电场力大小为多大?(3)若在A
在某电场中的A点放一试探电荷
一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则()A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的场强大于B点场强D.粒子的速度不断减小
一带电粒子从电场中的A点运动
图为一头大一头小的导体周围等势面和电场线(带有箭头为电场线)示意图,已知两个相邻等势面间的电势之差相等,则()A.a点和d点的电场强度一定相同B.a点的电势一定低于b点的电势
图为一头大一头小的导体周围
如图,质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E的匀强电场中,当小球A静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的
如图,质量为m的带正电小球A
图中虚线表示一点电荷形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子(氦原子核)的运动轨迹,a、b、c为该α粒子运动过程中依次经过的三个点,下列说法中正确的是()A.三点的电场强度的
图中虚线表示一点电荷形成的