如圖(甲)所示，M和N兩平行金屬板間距為d，板間加有如圖(乙)所示的交變電壓，在t＝0時，M板電勢低于N電勢，此刻一個帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過電壓為U(U＜)的加速電場加速后，從孔A垂直M板射入，則：

(1)對于加速電壓U，存在一個值，當U＞時，粒子能沿一個方向運動，一直到從B孔射出，求的值．

(2)加速電壓U多大時，粒子將不會從B孔射出？

答案：
解析：

　　(1)帶電粒子進入MN電場后將作減速運動，故若粒子的速度不減到零，則粒子能沿一個方向運動，據(jù)此有帶電粒子在加速電場中

　　得

　　臨界狀態(tài)時，當粒子進入MN間后有

　　得

　　故有

　　(2)設(shè)經(jīng)過時間t，速度減為零，則向前位移為

　　向后位移為

　　臨界情況下有

　　即

　　得

　　故

　　　　　　　　　　　　


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況是常用的計時儀器．如圖（甲）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖（乙）所示的裝置驗證“機械能守恒定律”．方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導軌上，通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個光電門．在圖示位置釋放滑塊后，光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為△t1、△t2．已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門間距為s、遮光板寬度為L（L遠遠小于s）、當?shù)氐闹亓铀俣葹間．

（1）計算滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門時的瞬時速度的表達式：v1=
L
△t1
L
△t1
，v2=
L
△t2
L
△t2
（用題目中給定的字母表示）
（2）本實驗中驗證機械能守恒的表達式為
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
（用題目中給定的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，一豎直放置的邊長為L的正方形導線框，其內(nèi)有垂直框面向外的均勻變化的磁場，磁場變化如圖（乙）所示．導線框兩端分別連平行板電容器的兩極板M、N，M、N的長度和它們之間的距離都是d，兩平行板所在平面與紙面垂直．
（1）一質(zhì)子沿M、N兩板正中央水平射入，恰好打在N板的中點處．已知質(zhì)子的質(zhì)量和電量分別為m、e，求M、N兩板間的電壓UMN和質(zhì)子入射的初速度v0．
（2）若在M、N間加一垂直紙面的勻強磁場B，質(zhì)子以初速度v沿兩極板的正中央入射時，恰好沿直線通過兩板，求M、N間所加磁場B的大小和方向．
（3）若在M、N的右側(cè)有一垂直M、N板的長接收板P，且在接收板與M、N間也存在（2）中所加的同樣大小與方向的磁場B，則質(zhì)子以直線通過M、N板之后恰好沒有碰到P板．求M板右端到P板的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，兩上下正對水平放置的平行金屬板C、D相距很近，上面分別開有小孔O和O′，水平放置的平行金屬導軌P、Q與金屬板C、D接觸良好，且導軌垂直放在磁感強度為B1=10T的豎直向上的勻強磁場中，導軌間距L=0.50m，金屬棒AB緊貼著導軌沿平行導軌方向在磁場中做往復運動，其速度圖象如圖（乙），若規(guī)定向右運動速度方向為正方向．從t=0時刻開始，由C板小孔O處連續(xù)不斷地以垂直于C板方向飄入質(zhì)量為m=3.2×10-21kg、電量q=1.6×10-19C的帶正電的粒子（設(shè)飄入速度很小，可視為零）．在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強磁場B2=10T，方向垂直紙面向里．MN與D相距d=10cm，（粒子重力及其相互作用不計），求精英家教網(wǎng)
（1）在0到4.0秒內(nèi)D板電勢什么時刻最高？且兩板電勢差的最大值為多少？
（2）0到4.0秒內(nèi)哪些時刻從O處飄入的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界MN？
（3）粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌相距為L1=0.4m，導軌平面與水平面成θ=300角，下端通過導線連接阻值R=0.6Ω的電阻．質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置處于垂直導軌平同 向上的磁場中，取g=lOm/s2．
精英家教網(wǎng)
（1）若金屬棒距導軌下端L2=0.5m，磁場隨時間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，為保持金屬棒靜止，試求加在金屬棒中央、沿斜面方向的外力隨時問變化的關(guān)系
（2）若所加磁場的磁感應強度大小恒為B’，通過額定功率Pm=l OW的小電動機對金屬棒施加沿斜面向上的牽引力，使其從靜止開始沿導軌做勻加速直線運動，經(jīng)過 0.5s電動機達到額定功率，此后電動機功率保持不變．金屬棒運動的v-t圖象如圖（丙）所示．試求磁感應強度B’的大小和0.5s內(nèi)電動機牽引力的沖量大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖（甲）所示，兩平行金屬板間接有如圖（乙）所示交變電壓u，兩板間電場可看作是均勻的，且兩板外無電場．已知極板長L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應強度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，
不計重力，忽略粒子間的相互作用力，在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．
（1）試求帶電粒子射出電場時的最大速度．
（2）證明任意時刻從電場射出的帶電粒子，進入磁場時在MN上的入射點和出磁場時在MN上的出射點間的距離為定值，寫出表達式并求出這個定值．
（3）從電場射出的帶電粒子，進入磁場運動一段時間后又射出磁場，求粒子在磁場中運動的最長時間．

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