如图,平行板电容器两极间加上电压U,一质量为m、带正电荷量为q的粒子,从两极板正中间的M点由静止释放,粒子被电场加速,从下极板正对M点的小孔N飞出;在电容器的下方,有一个边长为L的正方体绝缘空腔,其截面如图,正方体的上边中点正对N孔也开有一小孔P,粒子从电容器飞出后恰好垂直上边从P飞入正方体空腔,整个空腔处在有上边界的垂直纸面向里的匀强磁场中;若粒子在正方体空腔中与四壁的碰撞都是弹性正碰(垂直四壁碰撞且碰撞前后速度大小相等、方向相反),且电荷量不变,粒子与空腔四壁除碰撞外无其他相互作用,粒子最终又从P点飞出空腔。不计粒子的重力和阻力,不计碰撞时间,求:
(1)粒子飞入空腔时的速度v0是多大?
(2)若v0为已知,则粒子在空腔中与四壁碰撞次数最少时运动的时间t0是多少?对应的磁感应强度B0是多大?
(3)若v0为已知,求所有满足条件的磁感应强度的大小,并计算对应的在空腔内运动的时间。
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如图,平行板电容器两极间加上电压U,一质量为m、带正电荷量为q的粒子,从两极板正中间的M点由静止释放,粒子被电场加速,从下极板正对M点的小孔N飞出;在电容器的下方,有一个边长为L的正方体绝缘空腔,其截面如图,正方体的上边中点正对N孔也开有一小孔P,粒子从电容器飞出后恰好垂直上边从P飞入正方体空腔,整个空腔处在有上边界的垂直纸面向里的匀强磁场中;若粒子在正方体空腔中与四壁的碰撞都是弹性正碰(垂直四壁碰撞且碰撞前后速度大小相等、方向相反),且电荷量不变,粒子与空腔四壁除碰撞外无其他相互作用,粒子最终又从P点飞出空腔。不计粒子的重力和阻力,不计碰撞时间,求:
(1)粒子飞入空腔时的速度v0是多大?
(2)若v0为已知,则粒子在空腔中与四壁碰撞次数最少时运动的时间t0是多少?对应的磁感应强度B0是多大?
(3)若v0为已知,求所有满足条件的磁感应强度的大小,并计算对应的在空腔内运动的时间。
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如图所示,在竖直放置间距为的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为,电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为。则点电荷运动到负极板的过程
A. 加速度大小为
B. 所需的时间为
C. 下降的高度为
D. 电场力所做的功为
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如图所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场,有一质量为m、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g,则点电荷运动到负极板的过程( )
A. 加速度大小为
B. 所需的时间为
C. 下降的高度为
D. 电场力所做的功为W=Eqd
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如图所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场,有一质量为m、电荷量为+q的带电小球从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g,则点电荷运动到负极板的过程
A. 加速度大小为a=+g
B. 所需的时间为t=
C. 下降的高度为y=
D. 电场力所做的功为W=Eqd
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如图所示,一板间距为d的平行板电容器竖直放置,两板间存在电场强度为E电场,一个质量为m、电荷量为q的带电油滴从两极板正中间由静止释放,重力加速度为g,则带电油滴运动到极板的过程中( )
A. 加速度大小为
B. 所需的时间为
C. 下降的高度为
D. 电场力对油滴所做的功为
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如图甲所示,质量为m、电荷量为-e的粒子初速度为零,经加速电压U1加速后,从水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L,两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离为L。不考虑电场边缘效应,不计粒子重力。则下列说法正确的是
A. 粒子进入偏转电场的速度大小为
B. 若偏转电场两板间加恒定电压U0,粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点,A点与上极板M在同一水平线上,则所加电压
C. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使粒子经加速电场后在=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,则偏转电场周期T应该满足的条件为
D. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使粒子经加速电场并在=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,则偏转电场电压U0应该满足的条件为
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如图甲所示,质量为m、电荷量为-e的粒子初速度为零,经加速电压U1加速后,从水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L,两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离为L。不考虑电场边缘效应,不计粒子重力。则下列说法正确的是
A. 粒子进入偏转电场的速度大小为
B. 若偏转电场两板间加恒定电压U0,粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点,A点与上极板M在同一水平线上,则所加电压
C. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使粒子经加速电场后在=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,则偏转电场周期T应该满足的条件为
D. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使粒子经加速电场并在=0时刻进入偏转电场后水平击中A点,则偏转电场电压U0应该满足的条件为
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