如圖甲所示,真空中相距為d=6cm的兩塊平行金屬板A、B與某一電源(圖中未畫)連接,其中B板接地(電勢(shì)為零),A板的電勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示(U0已知)。將一個(gè)質(zhì)量m、電荷量q的帶負(fù)電粒子從臨B板處無初速度釋放,不計(jì)粒子重力。求A板電勢(shì)變化周期T(未知)為多大時(shí),在T到T時(shí)刻內(nèi),任意時(shí)刻釋放的該粒子,粒子都不能到達(dá)A板(粒子若運(yùn)動(dòng)到B板,將被吸附在B板不再運(yùn)動(dòng))。
根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度
所以帶電粒子所受電場(chǎng)力    
解得
帶電粒子在向A板做勻加速運(yùn)動(dòng),在向A板做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后將返回。粒子向A板運(yùn)動(dòng)可能的最大位移

要求粒子不能到達(dá)A板,有
,電勢(shì)變化頻率應(yīng)滿足

點(diǎn)評(píng):做此類問題關(guān)鍵是把握題目中所要求的臨界條件是什么,然后結(jié)合牛頓第二定律分析解題
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,空間中存在兩條射線OMON,以及沿射線OM方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),已知∠NOMθ,某帶電粒子從射線OM上的某點(diǎn)P垂直于OM入射,僅在電場(chǎng)作用下經(jīng)過射線ON上的Q點(diǎn),若Q點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)且OQL,求(1)粒子入射點(diǎn)PO點(diǎn)的距離S。
(2)帶電粒子經(jīng)過電壓U加速后從P點(diǎn)入射,則改變電壓U時(shí),欲使粒子仍然能經(jīng)過Q點(diǎn),試畫出電壓U與勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E之間的關(guān)系。(只定性畫出圖線,無需說明理由)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,一個(gè)電子原來靜止在左極板小孔處,不計(jì)電子的重力,下列說法正確的是
A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上
B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng)
C.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上
D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必然打到左極板上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖1所示,A和B是真空中兩塊面積很大的平行金屬板、加上交變電壓,在兩板間產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。已知B板電勢(shì)為零,在0~T時(shí)間內(nèi),A板電勢(shì)UA隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示,其中UA的最大值為U0,最小值為 -2U0 。在圖1中,虛線MN表示與A、B板平行且等距的一個(gè)較小的面,此面到A和B的距離皆為L(zhǎng)。在此面所在處,不斷地產(chǎn)生電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電微粒,微粒隨時(shí)間均勻產(chǎn)生出來。微粒產(chǎn)生后,從靜止出發(fā)在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)。設(shè)微粒一旦碰到金屬板,就附在板上不再運(yùn)動(dòng),且其電量同時(shí)消失,不影響A、B板的電壓。已知在0~T時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生出來的微粒,最終有四分之一到達(dá)了A板,求這種微粒的比荷(q/m)。(不計(jì)微粒重力,不考慮微粒之間的相互作用)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,M、N為水平放置的平行板電容器的兩個(gè)極板,兩極板間距d=0.1m,兩極板間的電壓U=12.5V,O為上極板中心的小孔,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,在y軸方向上,0≤y≤2m區(qū)間存在方向與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)(PQ為電場(chǎng)區(qū)域的上邊界),在x軸方向上,電場(chǎng)范圍足夠大。若規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示,F(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子,在t=0時(shí)刻從緊靠M級(jí)板中心O'處無初速釋放,經(jīng)過小孔O進(jìn)入N板上方的交變電場(chǎng)中,粒子的比荷q/m=1×102C/kg,不計(jì)粒子重力。求:

(1)粒子進(jìn)入交變電場(chǎng)時(shí)的速度。
(2)粒子在兩板之間飛行的時(shí)間。
(3)粒子在8×10-3s末的位置坐標(biāo)。
(4)粒子離開交變電場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

真空中兩個(gè)平行金屬板A,B上加有周期性的交變電壓,如圖所示。在t=0時(shí),電勢(shì)φAB,這時(shí)緊靠B板處有一個(gè)初速度為零的電子,在電場(chǎng)力的作用下開始運(yùn)動(dòng),若已知交變電壓的周期為T,在t=0時(shí),電壓為U0。電子的質(zhì)量為m,電量為e,求:
(1)若電子正好在3T/8時(shí)刻到達(dá)A板,則電子到達(dá)時(shí)具有的動(dòng)能是多大?
(2)當(dāng)A,B間距離d為多大時(shí),電子到達(dá)A板的速度為零??

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(2011年溫州中學(xué)高三月考)如圖甲所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg,帶電荷量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.從t=0時(shí)刻開始,空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)(取水平向右的方向?yàn)檎较颍琯取10 m/s2),求:

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大小;
(2)23秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計(jì)),經(jīng)電壓為u的電場(chǎng)加速,加速電壓u隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。每個(gè)電子通過加速電場(chǎng)的過程時(shí)間極短,可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個(gè)彼此靠近且正對(duì)的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),A、B兩板長(zhǎng)均為L(zhǎng)=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢(shì)比B板的電勢(shì)高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點(diǎn)O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力,求:

(1)要使電子都打不到熒光屏上,則A、B兩板間所加電壓U應(yīng)滿足什么條件;
(2)當(dāng)A、B板間所加電壓U'=50V時(shí),電子打在熒光屏上距離中心點(diǎn)O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,A、C、D為三個(gè)平行板電容器,MN為中心軸,D1D2與MN的距離相等,O為電容器C的中點(diǎn),整個(gè)裝置處于真空中.A1A2足夠大且足夠近,距離為d0=1mm,中間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).A1與D1相連,A2與D2相連并接地,C1C2加上電壓U0=90V,側(cè)面有小孔S1和S2,D1D2的極板長(zhǎng)均為L(zhǎng)=10cm.今在O點(diǎn)源源不斷的加入初速度為零的中性粒子,粒子在O點(diǎn)處被特殊裝置剝離成2價(jià)正離子和電子,而不改變速度大。阎娮淤|(zhì)量為m=9×10-31kg,該2價(jià)正離子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的2×104倍,電子電量為e=1.6×10-19C,.(忽略粒子重力)
(1)求電子通過孔S2的速度大。
(2)若整個(gè)裝置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,電子剛好能從D中飛出,求D1D2兩板間的距離為多少?

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