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(12分)如下图,加在极板A、B间的电压做周期性的变化,正向电压为,反向电压为.周期为。在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m,电荷量为e,受电场力的作用由静止开始运动。不计电子重力。

①若在时间内,电子不能到达极板A,求板间距d应满足的条件。
②板间距d满足何种条件时,电子到达极板A时动能最大?

(1)(2)

解析试题分析: (1)在一个周期时间内,电子先做匀加速运动,再匀减速运动到零,后反向运动。只要减速到零时还未到达A极板即可。所以
  
(2)只有电子一直匀加速运动到A极板,这样的运动电子动能才最大。即电子在前半个周期内到达A板,故有
考点:考查了带电粒子在交变电场中的运动.电子在交变电场中的变加速运动问题是考察的热点,重要的是分析清楚电子的运动情景,同时这种问题运算量较大,过程较为复杂,给学生造成较大的难度

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如下图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移动到B点,电场力做功4.8×10-8 J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10-8 J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及匀强电场的场强方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图(a)所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间.距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏.现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知U0=1.0×102V.在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量m=1.0×10-7kg,电荷量q=1.0×10-2C,速度大小均为v0=1.0×104m/s.带电粒子的重力不计.

求:(1)在t=0时刻进入的粒子,射出电场时竖直方向的速度;
(2)荧光屏上出现的光带长度;
(3)若撤去挡板,同时将粒子的速度均变为v=2.0×104m/s,则荧光屏上出现的光带又为多长?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电量为+q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30º角,如图所示,不计粒子重力,

求:(1)粒子末速度的大小 (2)匀强电场的场强  (3)两板间的距离

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后,通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,最后电子从右侧的两块平行金属板之间穿出,已知A、B分别为两块竖直板的中点,右侧平行金属板的长度为L,求:

(1)电子通过B点时的速度大小V
(2) 电子从右侧的两块平行金属板之间穿出时的侧移距离y

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压恒为U0,加速后电子从电容器两极板正中间沿平行板面的方向射入偏转电场。已知电容器板长和两板间距离均为L="10" cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L="10" cm.在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如甲图。(每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)

求:(1)在t="0.06" s时刻,电子离开偏转电场的侧移距离y.
(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的第一象限,存在以x轴、y轴及双曲线y=的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的匀强电场区域Ⅱ.两个电场大小均为E,不计电子所受重力,电子的电荷量为e,则:

(1)求从电场区域Ⅰ的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的坐标;
(2)证明在电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子恰能从MNPQ区域左下角P点离开;
(3)求由电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子到达P点所需最短时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,在铅版A上放一个放射源C可向各个方向射出速率为v的β射线,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势为,内阻为r,滑动变阻器总阻值为R.图中滑动变阻器滑片置于中点,A、B间距为d,M为荧光屏(足够大),它紧挨者金属网外侧,已知β粒子的质量为m,电荷量e,不计β射线所形成的电流对电路的影响, 求:

(1)闭合开关S后,AB间的场强的大小是多少?
(2)β粒子到达金属网B的最长时间?
(3)切断开关S,并撤去金属网B,加上垂直纸面向内、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,设加上B后β粒子仍能到达荧光屏。这时在竖直方向上能观察到荧光屏亮区的长度是多?

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科目:高中物理 来源: 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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