如图所示,离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.
(1)求加速电压U0;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求a、c两点间的电势差Uac;
(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.
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(8分)如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0再从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.
(1)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac;
(2)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.
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如图所示,离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。
(1)求加速电压U0;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求a、c两点间的电势差Uac;
(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E。
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如图所示,离子发生器发射一束质量为m、电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.
(1)求加速电压U0;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求a、c两点间的电势差Uac;
(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.
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如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d.
(1)求加速电压U0;
(2)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac;
(3)若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02,求此时匀强电场的场强大小E.
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(13分)赤热的金属丝发射出一束质量为m,电荷量为q的电子,从静止经加速电压U 1 加速后,沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以某一速度离开电场,已知平行板长为,两板间距离为d,求:
(1)离子在偏转电场中运动的时间、加速度的大小;
(2)离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。
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电推进系统(俗称“电火箭”)是利用电能加热、电离和加速带电粒子,形成向外发射的高速粒子流从而对飞行器产生反冲力。某飞行器的质量为M,“燃料”电离后产生2价氧离子,经电压为U的电场加速后发射出去,发射功率为P。已知每个氧离子的质量为m,元电荷为e,假设飞行器原来静止,不计发射氧离子后飞行器质量的变化,下面说法中正确的是
A.电推进器发射出的氧离子的速率为
B.电推进系统每秒钟射出的氧离子数为
C.飞行器所获得的加速度为
D.在推进器工作过程中,氧离子和飞行器组成的系统动量守恒
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如图所示,粒子发射器发射出一束质量为m,电荷量为q的粒子(不计重力),从静止经加速电压U1加速后,沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以某一速度离开电场。已知平行板长为L,两板间距离为d,求:
(1)粒子在偏转电场中运动的时间t;
(2)粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量y。
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如图所示,在x轴的上方存在垂直纸面向里,磁感应强度大小为B0的匀强磁场,位于x轴下方离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子,其初速度大小范围为0~v0.这束离子经电势差为U=的电场加速后,从小孔O(坐标原点)垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域,最后打到x轴上.在x轴上2a~3a(a=)区间水平固定放置一探测板.假设每秒射入磁场的离子总数为N0,打到x轴上的离子数均匀分布(离子重力不计).
(1)求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间;
(2)调整磁感应强度的大小,可使速度最大的离子恰好打在探测板的右端,求此时的磁感应强度大小B1;
(3)保持磁感应强度B1不变,求每秒打在探测板上的离子数N;若打在板上的离子80%被板吸收,20%被反向弹回,弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍,求探测板受到的作用力大小.
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示波器的核心部件是示波管,其内部抽成真空,图17是它内部结构的简化原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。炽热的金属丝可以连续发射电子,电子质量为m,电荷量为e。发射出的电子由静止经电压U1加速后,从金属板的小孔O射出,沿OO′进入偏转电场,经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板M、N组成,已知极板的长度为l,两板间的距离为d,极板间电压为U2,偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为L。不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。
(1)求电子从小孔O穿出时的速度大小v0;
(2)求电子离开偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(3)若将极板M、N间所加的直流电压U2改为交变电压u=Umsint,电子穿过偏转电场的时间远小于交流电的周期T,且电子能全部打到荧光屏上,求电子打在荧光屏内范围的长度s。
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