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    如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN，现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U0，反向电压值为，且每隔T/2变向1次。现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响，试问：

    （1）定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况。

    （2）在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中？

    （3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足什么条件？(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)

     

    【答案】

    (1)先向下加速，再向下减速。(2) O′以下到O′以上。(3) U0＜

    【解析】

    试题分析：（1）0-T/2时间内，带正电的粒子受到向下的电场力而向下做加速运动，在T/2-T时间内，粒子受到向上的电场力而向下做减速运动。

    （2）当粒子在0，T，2T，…nT时刻进入电场中时，粒子将打在O′点下方最远点，在前T/2时间内，粒子在竖直向下的位移为：；在后T/2时间内，粒子在竖直向下的位移为：;将，代入上式得：．

    故粒子打在距O′点正下方的最大位移为s=s1+s2＝；当粒子在T/2，3T/2，……（2n+1）T/2，时刻进入电场时，将打在O′点上方最远点．在前T/2时间内，粒子在竖直向上的位移为：;

    在后T/2时间内，粒子在竖直向上的位移为：其中，a2′＝，代入上式得：s2′=0，故粒子打在距O′点正上方的最大位移为：s′＝s1′+s2′＝．

    所以击中的范围在P以下到P以上。

    （3）要使粒子能全部打在靶上，须有

    ＜

    解得   U0＜

    考点：带电粒子在电场中的偏转；牛顿定律的应用。

     

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    （1）若在t=0时射入的质子能从磁场左边界飞出，试求质子在磁场中运动的时间t1；
    （2）若射入的质子都能飞出电场，试求两金属板间所加电压的最大值Um；
    （3）在（2）的情况下，为使由电场飞出的质子均不能从磁场右边界飞出，则匀强磁场的水平宽度s应满足什么条件？

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    如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0～t2时间（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B间的距离为d，金属板长L=2
    		3
    d，B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K，现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v0不断射入，不计粒子所受的重力．
    （1）若在A、B板间加一恒定电压U=U0，则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K，求U0的大小；
    （2）若在A、B板间加上如图乙所示的电压，电压为正表示A板比B板的电势高，其中T=
    2L
    v0
    ，且粒子只在0～
    T
    2
    时间内入射，则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN，现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U0，反向电压值为
    U0
    2
    ，且每隔
    T
    2
    变向1次．现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T．不计重力的影响，试问：精英家教网
    （1）定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况．
    （2）在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中？
    （3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足什么条件？（写出U0、m、d、q、T的关系式即可）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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