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(12分)真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d,两板之间的电压Uab按图所示规律变化,其变化周期为T.在t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达b板。

求:(1)带电粒子运动过程中的最大速度为多少?
(2)若粒子在时刻才开始从a板运动,那么经过同样长的时间,它将运动到离a板多远的地方?
(1) (2)d/3

试题分析:粒子在匀强电场中加速度为a,前半个周期做加速运动,后半个周期做减速运动,一个周期末速度恰好为零,因此在前半个周期末速度最大
根据对称性可知

加速度
最大速度
(2)若粒子在时刻开始从A板运动,在时间内向右加速运动
运动的距离
向右减速运动,运动的距离同样为
向左加速运动,运动的距离
向左减速运动,运动的距离仍为
以后做周期性运动
因此在相同的时间内位移
整理得:
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图2-3所示,一带电粒子以竖直向上的初速度,自A处进入电场强度为E、方向水平向右的匀强电场,它受到的电场力恰与重力大小相等。当粒子到达图中B处时,速度大小仍为,但方向变为水平向右,那么A、B之间的电势差等于多少?从A到B经历的时间为多长?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间加上如图乙所示的交变电压后,若取电子初始运动方向为正方向,则下列图象中能正确反映电子的速度v、位移x、加速度a、动能Ek四个物理量随时间变化规律的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,A、B两块金属板水平放置,相距为d="0." 6 cm,两板间加有一周期性变化的电压,当B板接地()时,A板电势,随时间变化的情况如图乙所示.现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场,若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍,且射入电场时初速度可忽略不计.求:

(1)在0~~T这两段时间内微粒的加速度大小和方向;
(2)要使该微粒不与A板相碰,所加电压的周期最长为多少(g="10" m/s2).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16 分)如图甲,距离很近的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域,磁场范围很大,方向垂直纸面向里。在边界上固定两个等长的平行金属板A 和D ,两金属板中心各有-小孔S1、S2 ,板间电压的变化规律如图乙,正、反向最大电压均为U0,周期为T0。一个质量为m、电荷量为+q的粒子在磁场中运动的周期也是T0 。现将该粒子在t=T0/4时刻由S1静止释放,经电场加速后通过S2又垂直于边界进人右侧磁场区域,在以后的运动过程中不与金属板相碰。不计粒子重力、极板外的电场及粒子在两边界间运动的时间。

(1)求金属板的最大长度。
(2)求粒子第n次通过S2的速度。
(3)若质量m ’="13/12" m 电荷量为+q的另一个粒子在t =" 0" 时刻由S1静止释放,求该粒子在磁场中运动的最大半径。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MNPQ,两极板中心各有一小孔S1S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U0,周期为T0.在t=0时刻将一个质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)


(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d.
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.
(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在平行板电容器的两板A、B上,加上如下图所示的交变电压,开始B板电势比A板电势高。在电场力作用下,原来静止在两板中间的电子开始运动。若两极板间的距离足够大,下列说法正确的是(  )

A.电子一直向着A板运动     
B.电子一直向着B板运动
C.电子先向A板运动,然后返回B板运动,之后在A、B两板间做周期性往返运动
D.电子先向B板运动,然后返回A板运动,之后在A、B两板间做周期性往返运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

平行正对极板A、B间电压为U0,两极板中心处均开有小孔.平行正对极板C、D长均为L,板间距离为d,与A、B垂直放置,B板中心小孔到C、D两极板距离相等.现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A板中心小孔处无初速飘入A、B板间,其运动轨迹如图中虚线所示,恰好从D板的边沿飞出.该粒子所受重力忽略不计,板间电场视为匀强电场.
(1)指出A、B、C、D四个极板中带正电的两个极板;
(2)求出粒子离开B板中心小孔时的速度大小;
(3)求出C、D两极板间的电压.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

为测定电子荷质比,用一长为5.0×m,间距为2.0×m的两平行金属板,使两板带等量异种电荷,板间电压为180V,一电子以2.0×m/s的速度垂直电场方向进入电场,离开电场时偏离入射方向为5.0×m,求电子荷质比为多少?

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