如图甲所示.M.N为水平放置的平行板电容器的两个极板.两极板间距d=0.1m.两极板间的电压U=12.5V.O为上极板中心的小孔.以O为坐标.在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场.PQ为电场区域的上边界.在x轴方向范围足够大.电场强度的变化如图乙所示.取x轴正方向为电场正方向.现有一个带负电的粒子.在t=0时刻从紧靠下级板中心O´处无初题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（12分）如图甲所示，M、N为水平放置的平行板电容器的两个极板，两极板间距d=0.1m，两极板间的电压U=12.5V，O为上极板中心的小孔，以O为坐标，在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场，PQ为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大，电场强度的变化如图乙所示，取x轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子，在t=0时刻从紧靠下级板中心O´处无初速释放，经过小孔O进入交变电场中，粒子的比荷

，不计粒子重力.求粒子：（1）进入交变电场时的速度；（2）在8×10^-3s末的位置坐标；
（3）离开交变电场时的速度大小和方向。

（1）50m/s（2）（0.032m,0.2m）（3）

,方向竖直向上。

试题分析：（1）粒子运动至小孔O的速度为

，
由动能定理得

2分
代入数据得

2分
（2）粒子O´运动至O所用的时间为

1分
即自

开始，粒子垂直射入交变电场，在

内，粒子做类平抛运动
在y方向上，粒子做匀速运动，

1分
在x方向上，粒子向右匀加速运动的加速度大小

1分
粒子向右运动的位移

1分
故粒子在

末的位置坐标为（0.032m,0.2m）1分
（3）由图可知，交变电场的变化周期

,
粒子在交变电场中，在y方向上，一直匀速运动；在x方向上，一直向右运动，先匀加速，再匀减速至静止，这样周期性运动下去。 1分
粒子在交变电场中运动的时间

1分
故粒子离开交变电场时的水平速度为0 1分
因此，粒子离开交变电场时的速度

,方向竖直向上。1分
点评：带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化的观点，选用动能定理和功能关系求解．

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图9-38-4所示，由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中，电容为C，原来不带电.电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v₀，如果电子是间歇发射的，即第一个电子达B板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B板上.随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值，已知电子的质量为m，电荷量为e电子所受的重力忽略不计，两板的距离为d.

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如图甲所示，在平行板电容器A、B两极板间加上如图乙所示的交变电压，t=0时A板电势比B板高，两板中间静止一电子，设电子在运动过程中不与两板相碰撞，而且电子只受电场力作用，规定向左为正方向，则下列叙述正确的是（）

A、若t=0时刻释放电子，则电子运动的v-t图线如图一所示，该电子一直向B板做匀加速直线运动，
B、若t=

时刻释放电子，则电子运动的v-t图线如图二所示，该电子一直向着B板匀加速直线运动
C、若t=

时刻释放电子，则电子运动的v-t图如图三所示，该电子在2T时刻在出发点左边
D、若t=

时刻释放电子，在2T时刻电子在出发点的右边

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科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

图中的A．B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的正弦交变电压，即在t=0时两板间电压为0，在t=T/4时A板为正的电势最大值，在t=T/2时，两板间电压又变为0，在t=3T/4时A板为负的电势最大值．一个电子(重力不计)从B板上的小孔进入板间，进入时的初速度可以忽略．已知电子不论何时进入，在半个周期时间内都不能到达A板．下面的说法中正确的是

A．若电子是在t=0时刻进入的，它将做简谐运动，永远也不能到达A板
B．若电子是在t=T/8时刻进入的，它将时而向A板运动，时而向B板运动，有可能从B板的小孔飞出
C．若电子是在t=T/4时刻进入的，它将做简谐运动，永远也不能到达A板
D．若电子是在t=3T/8时刻进入的，它将时而向A板运动，时而向B板运动，最终一定能打到A板上

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（12分）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)

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图图(甲)所示,A、B是真空中水平放置的一对平行金属板,两板间距离d=15cm。今将B板接地，在A板间加上如图(乙)所示的交变电压(U₀=1080V),然后让一个质量m=1.6×10^－27kg、电量大小q=1.6×10^-19C的带电粒子(不计重力)在t=0时刻从B板附近由静止开始运动。空气阻力不计。