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    （22分）如图甲所示，水平放置的A、B两平行金属板的中央各有一小孔O1、O2，板间距离为d，开关S接1。当t=0时，在a、b两端加上如图乙中的①图线所示的电压，同时在c、d两端加上如图丙所示的电压。此时，一质量为m的带负电微粒恰好静止于两孔连线的中点P处 (P、O1、O2在同一竖直线上)。重力加速度为g，空气阻力和金属板的厚度不计。

    ⑴若某时刻突然在a、b两端改加如图乙中的②图线所示的电压，则微粒可达到的最高点距A板的高度为多少？

    ⑵试在答题卷所给的坐标中，定性画出在a、b两端改加如图乙中的②图线所示的电压之后微粒运动过程中相对于P点的重力势能Ep随时间t变化的图象（只要求画出图线，不必写出定量关系式，但必须标明各转折点的横纵坐标）；

    ⑶若要使微粒在两板间运动一段时间后，从A板中的O1小孔射出，且射出时的动能尽可能大，问应在t=0到t=T之间的哪个时 刻把开关s从l扳到2位置？ucd的变化周期T至少为多少?

     

    【答案】

    （1）h=d/2   （2）见解析  （3）在时刻把开关s从1扳到2   

    【解析】

    试题分析：⑴微粒P可达到的最高点距A板的高度为h，则有：

    (2分)

    (2分)

    解得:  h=d/2 (1分)

    ⑵ 如图所示  (4分)

    ⑶当A、B间电压为2时，根据牛顿第二定律，有

    (2分)

    得a=g(1分)

    依题意，为使微粒P以最大的动能从小孔射出，应让微粒P能从处无初速向上一直做匀加速运动。为此，微粒P应先自由下落一段时间，然后加上电压2，使微粒P接着以大小为g的加速度向下减速到处再向上加速到孔射出。设向下加速和向下减速的时间分别为t1和t2，则

     (2分)

       (2分)

     解得: (1分)

    故应在时刻把开关s从1扳到2(1分)

    设电压的最小周期为T0，向上加速过程，有:

    (3分)

     解得:  (1分)

    考点： 静电场、共点力平衡、牛顿第二定律、交变电流

     

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    如图甲所示，水平放置的两平行金属板间距离为d，板长为l，OO′为两金属板的中线．在金属板的右侧有一竖直宽度足够大的匀强磁场，其左右边界均与OO′垂直，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里．两金属板间的电压u随时间t变化的图象如图乙所示．现有质子连续不断地以速度v0沿两金属板的中线射入电场中，每个质子在电场区域运动的时间内可以认为两金属板间的电场强度不变，已知质子的质量为m、电荷量为e．
    （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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