分如下圖所示,為一組間距d足夠大的平行金屬板,板間加有隨時(shí)間變化的電壓(如圖所示),設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子,其帶電量為q,質(zhì)量為m(不計(jì)重力),在t = 0時(shí)刻起該帶電粒子受板間電場(chǎng)加速向B板運(yùn)動(dòng),途中由于電場(chǎng)反向,粒子又向A板返回(粒子未曾與B板相碰)。

(1)當(dāng)Ux=2U0時(shí)求帶電粒子在t=T時(shí)刻的動(dòng)能;
(2)為使帶電粒子在t=T時(shí)刻恰能能回到O點(diǎn),Ux等于多少?
(1)(2)

試題分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律可得:當(dāng)極板間為正向電壓時(shí),反向電壓時(shí)加速度:,加速過(guò)程末速度為:,
所以根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得:減速過(guò)程末速度為:
故動(dòng)能為:
(2)加速過(guò)程的位移為: ,減速過(guò)程中位移為:,
還知道,要使得粒子恰能回到O點(diǎn),則,由上面四式,得
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825002522498787.png" style="vertical-align:middle;" />,,所以
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

          在兩點(diǎn)電荷q1、q2(電性未知,電量大小關(guān)系也未知)形成的電場(chǎng)中,引入第三個(gè)點(diǎn)電荷q,只考慮電場(chǎng)力作用,則(       )
A 若q1、q2電性相反,電量不等,有可能使q在它們的電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B 若q1、q2電性相同,電量不等,有可能使q在它電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C 只有q1、q2電性相反,電量相等,才有可能使q在它們的電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D 只有q1、q2電性相同,電量相等,才有可能使q在它膠的電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

從t=0時(shí)刻起,在兩塊平行金屬板間分別加上如圖所示的交變電壓,加其中哪種交變電壓時(shí),原來(lái)處于兩板正中央的靜止電子不可能在兩板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)(  )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖像.當(dāng)t=0時(shí),在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法中正確的是    (    )
A.帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C.3s末帶電粒子的速度不為零
D.O~3s內(nèi),電場(chǎng)力做的總功為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如下圖,加在極板A、B間的電壓做周期性的變化,正向電壓為,反向電壓為.周期為。在t=0時(shí),極板B附近的一個(gè)電子,質(zhì)量為m,電荷量為e,受電場(chǎng)力的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)。不計(jì)電子重力。

①若在時(shí)間內(nèi),電子不能到達(dá)極板A,求板間距d應(yīng)滿足的條件。
②板間距d滿足何種條件時(shí),電子到達(dá)極板A時(shí)動(dòng)能最大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖甲所示,在豎直方向存在著兩種區(qū)域:無(wú)電場(chǎng)區(qū)域和有理想邊界的勻強(qiáng)電 場(chǎng)區(qū)域。兩種區(qū)域相互間隔出現(xiàn),豎直高度均為h。電場(chǎng)區(qū)域共有n個(gè),水平方向足夠長(zhǎng),每一電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的大小均為E,且E=,場(chǎng)強(qiáng)的方向均豎直向上。一個(gè)質(zhì)量為m、電 荷 量 為   q  的帶正電小球(看作 質(zhì)點(diǎn)),從第一無(wú)電場(chǎng)區(qū)域的上邊緣由靜止下落,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)小球剛離開第n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小;
(2)小球從開始運(yùn)動(dòng)到剛好離開第n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的總時(shí)間;
(3)若在第n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)加上水平方向的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,已知圖象中,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期T是帶電小球在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍,問(wèn)哪段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入第n個(gè)電場(chǎng)的小球能返回到與出發(fā)點(diǎn)等高的位置?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖(a)所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離,板長(zhǎng),在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端處豎直放置一足夠大的熒光屏.現(xiàn)在AB板間加如圖(b)所示的方波形電壓,已知 .在擋板的左側(cè),有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板,粒子的質(zhì)量,電荷量,速度大小均為.帶電粒子的重力不計(jì).求:
(1)在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度
(2)熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度
(3)若撤去擋板,同時(shí)將粒子的速度均變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824151756406810.png" style="vertical-align:middle;" />,則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩塊平行金屬板,相距為d.加上如圖所示的電壓,電壓的最大值為U,周期為T.現(xiàn)有一束離子束,其中每個(gè)粒子的電量為q、質(zhì)量為m,從與兩板等距處沿兩板平行的方向連續(xù)射入,設(shè)粒子通過(guò)平行板間區(qū)域所用的時(shí)間為T(與電壓的變化周期相同),且所有的粒子都可以通過(guò)兩板間的空間而打到右端的靶上.

(1)粒子打到靶上的位置與靶的中心點(diǎn)O間的距離s與粒子入射時(shí)刻t有關(guān),寫出s與t[t]的函數(shù)關(guān)系式.
(2)求所有粒子打到靶上的位置的范圍(即求出它們與靶的中心點(diǎn)O的最大距離與最小距離).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,兩塊相距d=6cm、水平放置的帶電金屬板,板長(zhǎng)L=100cm,上板帶正電,下板帶負(fù)電.一質(zhì)量m=1g、電荷量q=-4×C的質(zhì)點(diǎn),從兩板左側(cè)A點(diǎn)處沿水平方向以速度=10m/s射入電場(chǎng)中,A到下板的距離d'=1cm,要使質(zhì)點(diǎn)能從兩板右側(cè)射出,則兩板間的電壓滿足的條件為多大?

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