(12分)真空中足夠大的兩個(gè)相互平行的金屬板a和b之間的距離為d,兩板之間的電壓Uab按圖所示規(guī)律變化,其變化周期為T(mén).在t=0時(shí)刻,一帶電粒子(+q)僅在該電場(chǎng)的作用下,由a板從靜止開(kāi)始向b板運(yùn)動(dòng),并于t=nT(n為自然數(shù))時(shí)刻,恰好到達(dá)b板。

求:(1)帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為多少?
(2)若粒子在時(shí)刻才開(kāi)始從a板運(yùn)動(dòng),那么經(jīng)過(guò)同樣長(zhǎng)的時(shí)間,它將運(yùn)動(dòng)到離a板多遠(yuǎn)的地方?

(1) (2)d/3

解析試題分析:粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速度為a,前半個(gè)周期做加速運(yùn)動(dòng),后半個(gè)周期做減速運(yùn)動(dòng),一個(gè)周期末速度恰好為零,因此在前半個(gè)周期末速度最大
根據(jù)對(duì)稱性可知
,
加速度
最大速度
(2)若粒子在時(shí)刻開(kāi)始從A板運(yùn)動(dòng),在時(shí)間內(nèi)向右加速運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)的距離
向右減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的距離同樣為
向左加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的距離
向左減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的距離仍為
以后做周期性運(yùn)動(dòng)
因此在相同的時(shí)間內(nèi)位移
整理得:
考點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

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:計(jì)算題

如圖所示,兩塊豎直放置的導(dǎo)體板間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),板間距離為。有一帶電量為、質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度從A孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),且恰好沒(méi)有與右板相碰,小球最后從B孔離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng),若A、B兩孔的距離為,重力加速度為,求:

(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;
(2)小球從A孔進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度;
(3)從小球進(jìn)入電場(chǎng)到其速度達(dá)到最小值,小球電勢(shì)能的變化量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖,質(zhì)量為m、電量為 e的電子,從A點(diǎn)以速度v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從B點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)線成120o角,問(wèn)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

把帶電荷量2×10-8 C的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn),要克服電場(chǎng)力做功8×10-6 J,若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中B點(diǎn),需克服電場(chǎng)力做功2×10-6 J,求:
(1)A點(diǎn)的電勢(shì);
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差;
(3)把2×10-5 C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,相距為2d的A和B兩點(diǎn)上固定著等量異種的兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量分別為+Q和-Q.在AB連線的中垂線上取一點(diǎn)P,垂足為O,∠PAO=α,求:

(1)-Q在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向;
(2)P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向;
(3)α為何值時(shí),P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大,其最大值是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有A、B兩點(diǎn),它們間距為2cm ,兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角。將一個(gè)電量為?2×10?5C的電荷由A移到B,其電勢(shì)能增加了0.1J 。則:

(1)在此過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了多少功?
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為多少?
(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)有一平行板電容器,內(nèi)部為真空,兩個(gè)極板的間距為,極板長(zhǎng)為L(zhǎng),極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),U為兩極板間的電壓,電子從極板左端的正中央以初速度射入,其方向平行于極板,并打在極板上的D點(diǎn),如圖所示。電子的電荷量用e表示,質(zhì)量用表示,重力不計(jì);卮鹣旅鎲(wèn)題(用字母表示結(jié)果):

(1)求電子打到D點(diǎn)的動(dòng)能;
(2)電子的初速必須大于何值,電子才能飛出極板。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

示波器的示意圖如圖,金屬絲發(fā)射出來(lái)的電子(初速度為零,不計(jì)重力)被加速后從金屬板的小孔穿出,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn),最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1=1640V,偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)L=4cm,偏轉(zhuǎn)板間距d=1cm,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。

(1)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí),電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大?
(2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離S=20cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(常量k>0).回路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0,滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央,定值電阻R1=R0、R2="0.5R" 閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U,不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則

A.R2兩端的電壓為U∕7
B.電容器的a極板帶正電
C.滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍
D.正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為KL2

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