利用電場來加速和控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，S1、S2為板上正對(duì)的小孔，兩板間所加電壓為U0，金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S1、S2所在直線對(duì)稱，兩板間加有恒定的偏轉(zhuǎn)電壓?，F(xiàn)有一質(zhì)子（11H）和α粒子（42He）從小孔S1處先后由靜止釋放，經(jīng)加速后穿過小孔S2水平向右進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。已知α粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q。
（1）求α粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度大小；
（2）請(qǐng)判斷質(zhì)子和α粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡是否相同，并說明理由；
（3）交換M、N兩板的極性，使大量電子加速后連續(xù)不斷地穿過小孔S2水平向右進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，且進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度均為v=6.4×107m/s。已知極板P和Q的長度L=8×10-2m,間距d=5×10-3m,兩極板間改為頻率為50Hz的交變電壓u=Umsin100πt（V）。電子質(zhì)量me=9.1×10-31kg,電荷量e=1.6×10-19C。若要在偏轉(zhuǎn)極板的右側(cè)始終能檢測到電子，求Um滿足的條件。
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【考點(diǎn)】帶電粒子在周期性變化的電場中偏轉(zhuǎn)；動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：197引用：1難度：0.6
相似題
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1．如圖甲所示為示波管，如果在YY′之間加如圖乙所示的交變電壓，同時(shí)在XX′之間加如圖丙所示的鋸齒形電壓，使X的電勢比X′高，則在熒光屏上會(huì)看到圖形為（ ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202401/511/c7221446.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布：2024/12/29 19:30:1組卷：769引用：13難度：0.9 -
2．如圖甲所示，水平放置的平行金屬板P和Q，相距為d,兩板間存在周期性變化的電場或磁場。P、O間的電勢差UPQ隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，磁場方向垂直紙面向里為正方向。t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力），以初速度v0由P板左端靠近板面的位置，沿平行于板面的方向射入兩板之間，q、m、d、v0、U0為已知量。
（1）若僅存在交變電場，要使電荷飛到Q板時(shí)，速度方向恰好與Q板相切，求交變電場周期T；
（2）若僅存在勻強(qiáng)磁場，且滿足B0=，粒子經(jīng)一段時(shí)間恰能垂直打在Q板上（不考慮粒子反彈），求擊中點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的水平距離。2mv0qd發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：122引用：2難度：0.4 -
3．如圖甲所示，在真空中有一傾角為30°的足夠長光滑絕緣斜面，t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m=0.2kg的帶電小滑塊靜放于斜面上，同時(shí)，空間加上一個(gè)方向平行于斜面的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小和方向呈周期性變化，變化規(guī)律如圖乙所示（取沿斜面向上方向?yàn)檎较?，g=10m/s2），0～2s內(nèi)小滑塊恰能沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為10m/s2，求：
（1）小滑塊是帶正電還是負(fù)電；電荷量q是多少；
（2）4s內(nèi)小滑塊的位移大??；
（3）22s內(nèi)電場力對(duì)小物塊所做的功。
發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：341引用：5難度：0.9
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