如下圖a所示，為一組間距d足夠大的平行金屬板，板間加有隨時間變化的電壓（如圖b所示），設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，質量為m（不計重力），在t = 0時刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運動，途中由于電場反向，粒子又向A板返回（粒子未曾與B板相碰）。

（1）當Ux=2U0時求帶電粒子在t=T時刻的動能；
（2）為使帶電粒子在t=T時刻恰能能回到O點，Ux等于多少？

（1） （2）

解析試題分析：（1）粒子在兩種不同電壓的電場中運動的加速度分別為：，，
經(jīng)過T/2時粒子的速度 ，t=T時刻粒子的速度 
t=T時刻粒子的動能  
（2） 經(jīng)0-T/2時刻粒子的位移 ，
T/2-T時刻粒子的位移 ，
又，，由上面四式，得
因為，，
所以
考點：牛頓定律在靜電場中的應用。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

有一種新型交通工具如圖，乘客的座椅能始終保持水平，當此車加速上坡時，乘客是

A．處于失重狀態(tài)B．處于超重狀態(tài)C．受到向前的摩擦力D．受到向后的摩擦力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，一個帶正電的小球沿光滑的水平絕緣桌面向右運動，速度的方向垂直于一個水平方向的勻強磁場，小球飛離桌子邊緣落到地板上.設其飛行時間為t1，水平射程為s1,落地速率為v1.撤去磁場，其余條件不變時，小球飛行時間為t2，水平射程為s2,落地速率為v2,則（   ）

A．t1＜t2B．s1＞s2 C．s1＜s2 D．v1=v2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，均勻導線制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長為L＝0.2m，總電阻為R＝10Ω，總質量為m＝0.04 kg。將其置于磁感強度為B=5T的水平勻強磁場上方h＝0.45m處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當cd邊剛進入磁場時，(重力加速度取g＝10 m/s2)

（1）求線框中產(chǎn)生的感應電動勢大小;
（2）求cd兩點間的電勢差大小;
（3）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分) 在直角坐標系第一象限與第三象限分布有如圖所示的勻強磁場和勻強電場，電場強度為E、磁感應強度為；現(xiàn)在第三象限中從P點以初速度沿x軸方向發(fā)射質量為，帶的離子，離子經(jīng)電場后恰從坐標原點O射入磁場。

（1）已知P點的縱坐標為，試求P點的橫坐標x；
（2）若離子經(jīng)O點射入磁場時的速度為2，試求離子在磁場中運動的時間及磁場出射點距O點的距離d。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩根足夠長、相距為L的金屬直角導軌，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面。一絕緣細線跨過導軌直角頂點處定滑輪連接兩金屬細桿ab、cd，桿通過兩端金屬小圓環(huán)垂直套在導軌上，細桿質量均為m、電阻均為R，整個裝置處于磁感強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。保持細線拉直后同時無初速釋放兩細桿，cd桿下降高度h時達到最大速度。 ab桿一直在水平導軌上運動，接觸處摩擦及導軌電阻均不計，取重力加速度為g。求：

(1)剛釋放時，ab桿的加速度大�。�
(2)下滑過程中，cd桿的最大速率；
(3)從開始釋放到剛好達到最大速度的過程中整個回路所產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖所示，真空中有以O1為圓心，r為半徑的圓形勻強磁場區(qū)域，坐標原點O為圓形磁場邊界上的一點。磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外。x=r的虛線右側足夠大的范圍內有方向豎直向下、大小為E的勻強電場。從O點在紙面內向各個不同方向發(fā)射速率相同的質子，設質子在磁場中的偏轉半徑也為r，已知質子的電荷量為e，質量為m。求：

(1)質子射入磁場時的速度大�。�
(2)速度方向沿y軸正方向射入磁場的質子到達x軸所需的時間；
(3)速度方向與y軸正方向成37°角且與x軸正方向成127°角射入磁場的質子到達x軸時的位置坐標。(已知sin37°＝0.6，cos37°="0.8)"

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，一帶電粒子以與水平方向成60°角速度在豎直平面內做直線運動，經(jīng)過一段時間后進入一垂直于紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后垂直電場方向進入寬為L的勻強電場。 電場強度大小為E，方向豎直向上。當粒子穿出電場時速度大小變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/9c/3/n0frb.png" style="vertical-align:middle;" />倍。 已知帶電粒子的質量為m，電量為q，重力不計。求：

（1）粒子帶什么電？簡述理由；
（2）帶電粒子在磁場中運動時速度多大；
（3）該圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，在平面直角坐標系中，直線與軸成30°角，點的坐標為（，0），在軸與直線之間的區(qū)域內，存在垂直于平面向里磁感強度為的勻強磁場．均勻分布的電子束以相同的速度從軸上的區(qū)間垂直于軸和磁場方向射入磁場．己知從軸上點射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點，忽略電子間的相互作用，不計電子的重力．

（1）電子的比荷（）；
（2）有一電子，經(jīng)過直線MP飛出磁場時，它的速度方向平行于y軸，求該電子在y軸上的何處進入磁場；
（3）若在直角坐標系的第一象限區(qū)域內，加上方向沿軸正方向大小為的勻強電場，在處垂直于軸放置一平面熒光屏，與軸交點為，求：從O點上方最遠處進入電場的粒子打在熒光屏上的位置。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案