(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.在t=0時(shí)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(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)過程中的最大速度為多少?
(2)若粒子在時(shí)刻才開始從a板運(yùn)動(dòng),那么經(jīng)過同樣長的時(shí)間,它將運(yùn)動(dòng)到離a板多遠(yuǎn)的地方?
(1) (2)d/3

試題分析:粒子在勻強(qiáng)電場中加速度為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:
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2-3所示,一帶電粒子以豎直向上的初速度,自A處進(jìn)入電場強(qiáng)度為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場,它受到的電場力恰與重力大小相等。當(dāng)粒子到達(dá)圖中B處時(shí),速度大小仍為,但方向變?yōu)樗较蛴,那么A、B之間的電勢差等于多少?從A到B經(jīng)歷的時(shí)間為多長?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,在兩距離足夠大的平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力),當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后,若取電子初始運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,則下列圖象中能正確反映電子的速度v、位移x、加速度a、動(dòng)能Ek四個(gè)物理量隨時(shí)間變化規(guī)律的是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,A、B兩塊金屬板水平放置,相距為d="0." 6 cm,兩板間加有一周期性變化的電壓,當(dāng)B板接地()時(shí),A板電勢,隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示.現(xiàn)有一帶負(fù)電的微粒在t=0時(shí)刻從B板中央小孔射入電場,若該帶電微粒受到的電場力為重力的兩倍,且射入電場時(shí)初速度可忽略不計(jì).求:

(1)在0~~T這兩段時(shí)間內(nèi)微粒的加速度大小和方向;
(2)要使該微粒不與A板相碰,所加電壓的周期最長為多少(g="10" m/s2).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(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(gè)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(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期也是T0 ,F(xiàn)將該粒子在t=T0/4時(shí)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(dòng)過程中不與金屬板相碰。不計(jì)粒子重力、極板外的電場及粒子在兩邊界間運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(gè)粒子在t =" 0" 時(shí)刻由S1靜止釋放,求該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最大半徑。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū),磁場方向垂直紙面向里,在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MNPQ,兩極板中心各有一小孔S1S2,兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示,正反向電壓的大小均為U0,周期為T0.在t=0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子由S1靜止釋放,粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動(dòng),在t時(shí)刻通過S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū).(不計(jì)粒子重力,不考慮極板外的電場)


(1)求粒子到達(dá)S2時(shí)的速度大小v和極板間距d.
(2)為使粒子不與極板相撞,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足的條件.
(3)若已保證了粒子未與極板相撞,為使粒子在t=3T0時(shí)刻再次到達(dá)S2,且速度恰好為零,求該過程中粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在平行板電容器的兩板A、B上,加上如下圖所示的交變電壓,開始B板電勢比A板電勢高。在電場力作用下,原來靜止在兩板中間的電子開始運(yùn)動(dòng)。若兩極板間的距離足夠大,下列說法正確的是(  )

A.電子一直向著A板運(yùn)動(dòng)     
B.電子一直向著B板運(yùn)動(dòng)
C.電子先向A板運(yùn)動(dòng),然后返回B板運(yùn)動(dòng),之后在A、B兩板間做周期性往返運(yùn)動(dòng)
D.電子先向B板運(yùn)動(dòng),然后返回A板運(yùn)動(dòng),之后在A、B兩板間做周期性往返運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

平行正對(duì)極板A、B間電壓為U0,兩極板中心處均開有小孔.平行正對(duì)極板C、D長均為L,板間距離為d,與A、B垂直放置,B板中心小孔到C、D兩極板距離相等.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子從A板中心小孔處無初速飄入A、B板間,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,恰好從D板的邊沿飛出.該粒子所受重力忽略不計(jì),板間電場視為勻強(qiáng)電場.
(1)指出A、B、C、D四個(gè)極板中帶正電的兩個(gè)極板;
(2)求出粒子離開B板中心小孔時(shí)的速度大;
(3)求出C、D兩極板間的電壓.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

為測定電子荷質(zhì)比,用一長為5.0×m,間距為2.0×m的兩平行金屬板,使兩板帶等量異種電荷,板間電壓為180V,一電子以2.0×m/s的速度垂直電場方向進(jìn)入電場,離開電場時(shí)偏離入射方向?yàn)?.0×m,求電子荷質(zhì)比為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案