【題目】如圖甲所示,真空中水平放置的相距為d的平行金屬板板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板上加有恒定電壓后,板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。在t=0時(shí),將圖乙中所示的交變電壓加在兩板上,這時(shí)恰有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從兩板正中間以速度v0水平飛入電場(chǎng).若此粒子離開電場(chǎng)時(shí)恰能以平行于兩板的速度飛出(粒子重力不計(jì)),求:

(1)兩板上所加交變電壓的頻率應(yīng)滿足的條件;

(2)該交變電壓的取值范圍。

【答案】(1)(其中n=1,2,3,···) (2)(其中n=1,2,3,···)

【解析】(1)粒子水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平分速度為v0;豎直方向沿著同一方向做加速度周期性變化的運(yùn)動(dòng),速度時(shí)間圖象如圖所示:

要使粒子在離開電場(chǎng)時(shí)恰能以平行A、B兩板的速度飛出,豎直分速度為零,即恰好在整數(shù)倍周期時(shí)刻飛出,即:

解得:(其中n=1,2,3,···)

(2)粒子射出時(shí),豎直分位移不大于板間距離的一半,故:

水平分運(yùn)動(dòng):L=v0t

豎直分運(yùn)動(dòng):

由于:

t=nT

聯(lián)立解得:(其中n=1,2,3,···)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)沿同一直線運(yùn)動(dòng),速度隨時(shí)間變化的v-t圖象如圖所示。關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是

A在t=0時(shí),甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向相同

B在0~t0內(nèi),乙的加速度先增大后減小

C在0~2t0內(nèi),乙的平均速度等于甲的平均速度

D若甲、乙從同一位置出發(fā),則t0時(shí)刻相距最遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).其相鄰點(diǎn)間的距離如圖1所示,每?jī)蓚(gè)相鄰的測(cè)量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s.(本題計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(1)在實(shí)驗(yàn)中,使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作步驟應(yīng)先_________________(選填“釋放紙帶”或“接通電源”).

(2)每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有________個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出.

(3)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,每隔0.10s測(cè)一次速度,計(jì)算出打下B、C、D三個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度,并將各個(gè)速度值填入下表. __________ , ____________ , ____________ .

(4)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖2所示的直角坐標(biāo)系中,并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線____________.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,直角三角板ABC的邊長(zhǎng)BC=a,AC=b,開始時(shí),斜邊AB靠在y軸上,B與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合,今使A點(diǎn)單調(diào)地沿Y軸負(fù)方向朝O點(diǎn)移動(dòng),B點(diǎn)單調(diào)地沿X軸正方向移動(dòng)。A運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O時(shí),求C點(diǎn)通過(guò)的路程 ___________________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2016年2月11日,美國(guó)科學(xué)家宣布探測(cè)到引力波,證實(shí)了愛因斯坦100年前的預(yù)測(cè),彌補(bǔ)了愛因斯坦廣義相對(duì)論中最后一塊缺失的“拼圖”,雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來(lái)源之一,假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成,這兩顆星繞它們的連線的某一點(diǎn)在萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得a星的周期為T,a、b兩顆星的距離為l,a、b兩顆星的軌道半徑之差為,已知a星的軌道半徑大于b星的軌道半徑,則

A. b星額周期為

B. a星的線速度大小為

C. a、b兩顆星的半徑之比為

D. a、b兩顆星的質(zhì)量之比為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變,其電阻率也要發(fā)生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”,F(xiàn)用如圖所示的電路研究某長(zhǎng)薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng),已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實(shí)驗(yàn)室中有下列器材:

A.電源E3 V,內(nèi)阻約為1 Ω

B.電流表Al06 A,內(nèi)阻r1=5 Ω

C.電流表A206 A,內(nèi)阻r2約為1 Ω

D.開關(guān)S,定值電阻R0

1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻Rx的阻值,請(qǐng)完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì)。

2)在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向),閉合開關(guān)S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2,得Rx=______________(用字母表示)。

3)改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值。最后繪成的圖像如圖所示,除觀察到電阻Rx的阻值隨壓力F的增大而均勻減小外,還可以得到的結(jié)論是_______________________。當(dāng)F豎直向下時(shí),可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx=_____

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于向心力的說(shuō)法中正確的是( )

A. 物體受到向心力的作用才能做圓周運(yùn)動(dòng)

B. 向心力是指向圓心方向的合外力,它是根據(jù)力的作用效果命名的

C. 向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力,也可以是某種力的分力

D. 向心力只改變物體的運(yùn)動(dòng)方向,不可能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如果質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持不變的物理量有(

A. 周期B. 線速度C. 角速度D. 向心加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,鐵芯右邊繞有一個(gè)線圈,線圈兩端與滑動(dòng)變阻器、電池組連成回路.左邊的鐵芯上套有一個(gè)環(huán)面積為0.02 m2、電阻為0.1 Ω的金屬環(huán).鐵芯的橫截面積為0.01 m2,且假設(shè)磁場(chǎng)全部集中在鐵芯中,金屬環(huán)與鐵芯截面垂直.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒均勻增加0.2 T,則從上向下看(  )

A. 金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針方向,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為4.0×10-3 V

B. 金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時(shí)針方向,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為4.0×10-3 V

C. 金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針方向,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2.0×10-3 V

D. 金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時(shí)針方向,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2.0×10-3 V

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