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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图（甲）所示，A、B两平行金属板水平放置，B板接地．A板电势随时间变化的周期为T，图象如图（乙）所示．C、D两平行金属板竖直放置，两板中心开有小孔O2、O2′，小孔正对A、B两平行金属板间的中轴线O1O1′，O1′与O2间的距离可以忽略，C、D两板间电势差恒为U2．在t=0时刻，有一质量为m、带电量为-q的微粒以一定初速度沿O1O1′进入A、B两极板间，并能从小孔O2进入C、D两极板间，刚好运动至小孔O2′处后返回，从小孔O2处射出，又进入A、B极板间．不计带电粒子的重力，求：
    （1）该带电粒子从左侧Ol处进入A、B极板间时的初速度大小v0；
    （2）A、B两极板间距d的最小值是多少？
    （3）要使该带电粒子能够返回至O1处，C、D两极板间的间距应满足什么条件？
    分析：粒子在水平方向不受力，做匀速直线运动；粒子在竖直方向上做变速运动，在一个周期T内，竖直方向上的速度变为初始状态；要使该带电粒子能够返回至O1处，应满足在
    T
    4
    的整数倍时从CD间出去，根据粒子在匀强电场中的偏转位移公式求出板间距．
    解答：解：（1）因粒子在A、B间运动时，水平方向不受外力做匀速运动，所以进入O1′孔的速度即为进入A、B板的初速度．
    在C、D间，由动能定理得qU2=
    1
    2
    mv02
    即v0=
    2qu2
    m

    （2）由于粒子进入A、B后，在一个周期T内，竖直方向上的速度变为初始状态．即v竖=0，
    若在第一个周期内进入O1′孔，则对应两板最短长度为L=v0T，若在该时间内，粒子刚好不到A板而返回，则对应两板最小间距，
    设为d，所以
    1
    2
    a（
    T
    4
    ）2×2=
    d
    2
    ，即d=
    qU1T2
    8m
    ．
    因此A、B两极板间距d的最小值是d=
    qU1T2
    8m
    ．
    （3）要使该带电粒子能够返回至O1处，应满足在
    T
    4
    的整数倍时从CD间出去，设CD间距为d，
    则d=
    1
    2
    at2    =
    1
    2
    ×
    qU2
    md
    ×(
    nT
    4
    )2
    整理得d=n
    qU2T2
    32m
    （n=1、2、3、4…）
    答：（1）该带电粒子从左侧Ol处进入A、B极板间时的初速度大小v0=
    2qu2
    m
    ；
    （2）A、B两极板间距d的最小值是
    qU1T2
    8m

    （3）要使该带电粒子能够返回至O1处，C、D两极板间的间距应满足d=n
    qU2T2
    32m
    （n=1、2、3、4…）
    点评：本题是道综合性较强的题目，考查了粒子在匀强电场中的偏转和加速，结合运动学公式求解是此类题目常用的方法．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平地面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图（乙）所示，运动过程中两物体始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央有小孔O和O'，一束电子以初动能E0=120eV，从小孔O不断地垂直于A板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板M、N关于OO'连线对称放置，在M、N之间形成一个匀强电场，金属板长L=2×10-2m，板间距离d=4×10-3m，偏转电场所加电压为u2=20V，现在A、B两板间加一个如图（乙）所示的变化电压u1，在t=0到t=2s的时间内，A板电势低于B板，则在u1随时间变化的第一个周期内：
    （1）在哪段时间内射入A板的电子可从B板上的小孔O′射出？
    （2）在哪段时间内射入A板的电子能从偏转电场右侧飞出？
    （由于A、B两板距离很近，可认为电子穿过A、B板所用的时间极短，可不计．）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网一列沿x辅正向传播的横波在t=0时刻的波形图如图（甲）所示，a、b、c、d为介质中四个质点的平衡位置，则图（乙）是下面哪个质点的振动图象（　　）
    A、平衡位置在a处的质点B、平衡位置在b处的质点C、平衡位置在c处的质点D、平衡位置在d处的质点

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）关于测量数据1.035cm，以下说法正确的是
    BC
    BC

    A．该数据有三个有效数字                 B．该数据可能是20分度游标卡尺测出的
    C．该数据不可能是50分度游标卡尺测出的    D．该数据可能是千分尺测出的
    （2）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其面板结构如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现用图（乙）所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验，图中1为小钢球，2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下，光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小钢球的直径
    d，此时卡尺游标部分如图（丙）所示

    ①读出小钢球的直径d=
    5.015
    5.015
    cm．
    ②小钢球经过光电门这段时间可看作匀速运动，则
    小钢球通过光电门2中心的速度v1=
    1.0
    1.0
    m/s，小钢球通过光电门3中心的速度v2=
    2.5
    2.5
    m/s．（保留两位有效数字）
    ③为了验证机械能守恒定律，除了计算小钢球通过光电门的速度外，还需要用工具直接测量的物理量有
    C
    C
    （选填下列选项）．
    A．小钢球的质量m  
    B．重力加速度g
    C．光电门2中心到3中心的高度h
    D．小钢球通过光电门2中心到3中心的时间△t 
    ④要验证的表达式
    mgh=
    1
    2
    mv
    2
    2
    -
    1
    2
    mv
    2
    1
    mgh=
    1
    2
    mv
    2
    2
    -
    1
    2
    mv
    2
    1
    ．

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