如图(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电压,t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U0=2000V。一个比荷q/m=1.0×107C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动,不计粒子所受重力。
1.若要粒子撞击A板时具有最大速率,则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少?
2.如果其它条件都保持不变,只是使交变电压的频率在上述最大频率的基础上再逐渐变大,定性画出粒子撞击A板时的速率v与频率f的关系图象。这个图象上将出现一系列的极值,求出所有这些极值点的坐标值。
高三物理计算题困难题
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如图(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电压,t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U0=2000V。一个比荷q/m=1.0×107C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动,不计粒子所受重力。
1.若要粒子撞击A板时具有最大速率,则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少?
2.如果其它条件都保持不变,只是使交变电压的频率在上述最大频率的基础上再逐渐变大,定性画出粒子撞击A板时的速率v与频率f的关系图象。这个图象上将出现一系列的极值,求出所有这些极值点的坐标值。
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如图所示为某种静电分选器的原理简图。两个竖直放置的平行金属板PQ和MN,加上恒定电压可形成匀强电场(电场可视为仅局限在平行板之间)。一带负电颗粒电荷量为q,质量为m,从绝缘斜槽滑下,从PQ板上边缘水平进入金属板间区域。已知两板间距为d,板长为l,重力加速度为g,空气阻力不计。
(1)若两金属板未加上电压,颗粒恰好从QN中央离开,求颗粒进入金属板的速度大小v0;
(2)若两金属板加上电压(MN板接正极),颗粒仍以v0水平进入金属板间,要使颗粒下落过程中不接触到金属板MN,求所加电压应满足的条件。
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(15′)如右图中A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场;右边表示一周期性的交变电压的波形,横坐标代表时间t,纵坐标代表电压UAB,从t=0开始,电压为给定值U0,经过半个周期,突然变为-U0……。如此周期地交替变化。在t=0时刻将上述交变电压UAB加在A、B两极上,电子质量为m,电量为e,求:
(1)在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最大,则所加交变电压的频率最大不能超过多少?
(2)在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最小(零),则所加交变电压的频率为多大?
(3)在t=?时刻释放上述电子,在一个周期时间,该电子刚好回到出发点?试说明理由并讨论物理量间应满足什么条件。
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如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板,质量为m、电荷量为-q的带电粒子,以初速度由M板中间的小孔垂直金属板进入电场中,不计粒子重力,当M、N间电压为U,带电粒子恰好能够到达M、N两板间距的一半处返回,现将两板间距变为原来的一半,粒子的初速度变为2,要使这个粒子刚好能够到达N板,则两板间的电压应变为
A. B.U C.2U D.4U
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如右图中A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场;右边表示一周期性的交变电压的波形,横坐标代表时间t,纵坐标代表电压UAB,从t=0开始,电压为给定值U0,经过半个周期,突然变为-U0……。如此周期地交替变化。在t=0时刻将上述交变电压UAB加在A、B两极上,电子质量为m,电量为e,求:
1.在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最大,则所加交变电压的频率最大不能超过多少?
2.在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最小(零),则所加交变电压的频率为多大?
3.在t=?时刻释放上述电子,在一个周期时间,该电子刚好回到出发点?
试说明理由并讨论物理量间应满足什么条件。
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如图所示,一对半径均为的金属板M、N圆心正对平行放置,两板距离为,N板中心镀有一层半径为的圆形锌金属薄膜,,两板之间电压为,两板之间真空且可视为匀强电场。N板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最大速率为,方向各异的电子,已知电子的电荷量为,质量为,每秒稳定发射个电子。电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子的重力和电子间相互作用,电子到达M板全部被吸收。M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流。试求:
(1)当取什么值时,始终为零;
(2)当取什么值时,存在一个最大值,并求这个最大值;
(3)请利用(1)(2)的结论定性画出随变化的图像。
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如图所示, 和是真空中一对水平放置的平行金属板,板间距离为,板长为,两板间电势差为,板间电场可视为匀强电场.现有一电荷量为、质量为的带电粒子,以水平初速度射入板间.已知该粒子能射出金属板,不计粒子重力.求:
(1)带电粒子射出金属板时速度的大小;
(2)在带电粒子通过平行金属板的过程中,电场力所做的功.
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