(16 分）如圖甲，距離很近的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場范圍很大，方向垂直紙面向里。在邊界上固定兩個等長的平行金屬板A 和D ，兩金屬板中心各有－小孔S1、S2 ，板間電壓的變化規(guī)律如圖乙，正、反向最大電壓均為U0，周期為T0。一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子在磁場中運(yùn)動的周期也是T0 �，F(xiàn)將該粒子在t=T0/4時刻由S1靜止釋放，經(jīng)電場加速后通過S2又垂直于邊界進(jìn)人右側(cè)磁場區(qū)域，在以后的運(yùn)動過程中不與金屬板相碰。不計粒子重力、極板外的電場及粒子在兩邊界間運(yùn)動的時間。

（1）求金屬板的最大長度。
（2）求粒子第n次通過S2的速度。
（3）若質(zhì)量m ’="13/12" m 電荷量為＋q的另一個粒子在t =" 0" 時刻由S1靜止釋放，求該粒子在磁場中運(yùn)動的最大半徑。
（1）；（2）；（3）。

試題分析：（1）由題意知，粒子第一次在電場中運(yùn)動，
由動能定理有：        1分
粒子在磁場里做勻速圓周運(yùn)動，有            1分
周期    1分        
半徑        1分
在磁場里做勻速圓周運(yùn)動的最小半徑      1分
解得金屬板的最大長度     1分
（2）粒子每從S1、S2中穿過一次，就會被加速一次，且每次加速的電壓總為
對粒子由動能定理有   2分
解得   2分
（3）分析可知，粒子被連續(xù)加速6次后，圓周運(yùn)動的半徑最大，記為r6   1分
第1次加速過程中，由動能定理有  1分
第2次加速過程中，有  
第6次加速過程中，有  
以上6式左右累加解得     2分
由得     2分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一電子經(jīng)電壓U1加速后，進(jìn)入兩塊間距為d，電壓為U2的平行金屬板間，若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能從B板邊緣穿出電場，設(shè)電子的電荷量為，質(zhì)量為m，求：

①電子剛進(jìn)入平行金屬板時的初速度
②電子的偏轉(zhuǎn)距離
③平行金屬板的長度
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

圖1為示波器面板，圖2為一信號源．
（1）若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形，應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的______接線柱相連，b端與______接線柱相連．
（2）若示波器所顯示的輸入波形如圖3所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的______旋鈕；要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕；要使屏上能夠顯示3個完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，兩個平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時，Q板比P板電勢高5V，此時在兩板的正中央M點(diǎn)有一個電子僅受電場力作用從靜止開始運(yùn)動，假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0<t<8×10 10s的時間內(nèi)，這個電子處于M點(diǎn)的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時間范圍是。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板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．在t=0時刻，一帶電粒子(+q)僅在該電場的作用下，由a板從靜止開始向b板運(yùn)動，并于t=nT(n為自然數(shù))時刻，恰好到達(dá)b板。

求：（1）帶電粒子運(yùn)動過程中的最大速度為多少？
（2）若粒子在時刻才開始從a板運(yùn)動，那么經(jīng)過同樣長的時間，它將運(yùn)動到離a板多遠(yuǎn)的地方？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在兩平行金屬板中央有一個靜止的電子（不計重力），當(dāng)兩板間加上如圖所示的交變電壓后，不能使電子做往返運(yùn)動的電壓是（     ）

 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在空間有正方向?yàn)樗较蛴�，場�?qiáng)按如圖所示變化的電場，位于電場中A點(diǎn)的電子在t=0時靜止釋放，運(yùn)動過程中只受電場力作用。在t=1s時，電子離開A點(diǎn)的距離大小為l,那么在t=3s時，電子將處在（    ）
A．A點(diǎn)右方3l處B．A點(diǎn)左方2l處
C．A點(diǎn)左方3l處D．A點(diǎn)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示的裝置,U1是加速電壓,緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板.板長為l,兩板間距離為d,一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子,經(jīng)加速電壓加速后沿金屬板中心線水平射入兩板中,若兩水平金屬板間加一電壓U2,當(dāng)上板為正時,帶電粒子恰好能沿兩板中心線射出;當(dāng)下板為正時,帶電粒子則射到下板上距板的左端1/4處,求:

(1)為多少?
(2)為使帶電粒子經(jīng)U1加速后,沿中心線射入兩金屬板,并能夠從兩板之間射出,兩水平金屬板所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，BCD是光滑絕緣的、豎直固定的半徑r=2.0m的圓軌道的一部分，CD為豎直直徑，僅在BC間有方向豎直向下、高度足夠高的勻強(qiáng)電場E，∠BOC=θ=53°．當(dāng)一質(zhì)量m=0.5kg的帶電小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）P從距水平面AB高為h的地方以v0=7.2m/s的初速度水平拋出恰能無碰撞的從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，并從D點(diǎn)離開圓軌道，取g=10m/s2．已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6．
（1）試求：小球從B點(diǎn)進(jìn)入電場時的速度大小vB；
（2）若小球沿BC軌道的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動．試問：
①小球剛到達(dá)D點(diǎn)時，小球?qū)壍赖膲毫Γ?br>②小球離開D點(diǎn)再經(jīng)多長的時間到達(dá)水平面AB？

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