如圖甲所示，A、B是一對(duì)平行放置的金屬板，中心各有一個(gè)小孔P、Q，P、Q 連線垂直金屬板，兩極板間距離為d，從P點(diǎn)處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m，帶電量為m的帶正電粒子沿P、Q方向放出，帶電粒子的初速度和重力均忽略不計(jì)．從t = 0開始，在A、B間加上如圖乙所示的交變電壓，周期為T，電壓為U．帶電粒子在A、B間運(yùn)動(dòng)過程中，粒子間的相互作用力忽略不計(jì)．

（1）如果只有在每個(gè)周期為0~T/4時(shí)間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q中射出，則上述物理量之間滿足怎樣的關(guān)系?
（2）如果各物理量滿足第（1）問中的關(guān)系，求每個(gè)周期從小孔Q中有粒子射出的時(shí)間與周期T的比值．
（1）即.（2）     
（1）依題意可知，t=T/4從P孔進(jìn)入的帶電粒子恰能從Q孔射出，則 , 即.
（2）設(shè)t=0時(shí)刻進(jìn)入的帶電粒子在t1時(shí)刻射出，則由題意分析可知t1＜T/2 ，所以有
，解得 .                       
又t=T/4時(shí)刻進(jìn)入的帶電粒子應(yīng)在t2=3T/4時(shí)刻射出，故
本題考查帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)力提供加速度，F(xiàn)=qE=qU/d，a=qU/md由此可判斷加速度與時(shí)間的圖像與U-t圖像完全相同，在前半個(gè)周期向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在后半個(gè)周期向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知在T末帶電粒子的速度減小到零，可判斷出粒子一直向右運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得第一問關(guān)系，設(shè)t=0時(shí)刻進(jìn)入的帶電粒子在t1時(shí)刻射出，則由題意分析可知，勻加速位移為d，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間與周期T的關(guān)系
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



兩水平放置的金屬板間存在一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為4m，帶電量為-2q的微粒b正好懸浮在板間正中間O點(diǎn)處，另一質(zhì)量為m，帶電量為 +q的微粒a，從p點(diǎn)以水平速度v0(v0未知)進(jìn)入兩板間，正好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，中途與b碰撞。：
小題1:勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大                     微粒a的水平速度為多大                       
小題2:若碰撞后a和b結(jié)為一整體，最后以速度0.4v0從Q點(diǎn)穿出場(chǎng)區(qū)，求Q點(diǎn)與O點(diǎn)的高度差                       
小題3:若碰撞后a和b分開，分開后b具有大小為0.3v0的水平向右速度，且?guī)щ娏繛?q/2，假如O點(diǎn)的左側(cè)空間足夠大，則分開后微粒a的運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的高度差為多大                       
                               

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A、B兩導(dǎo)體板平行放置，在t＝0時(shí)將電子從A板附近由靜止釋放(電子的重力忽略不計(jì))．分別在A、B兩板間加四種電壓，它們的UAB－t圖線如下列四圖所示．其中可能使電子到不了B板的是（  ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓，電壓的正向值為U0，反向電壓值為，且每隔T/2變向1次�，F(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電，且電荷量為q的粒子束從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向OO′射入，設(shè)粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T。不計(jì)重力的影響，試問：

（1）定性分析在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子，在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動(dòng)情況。
（2）在距靶MN的中心O′點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？
（3）要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件？(寫出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在兩極板中間有一靜止的電子，在交變電壓作用下電子的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)重力，t＝0時(shí)，M板電勢(shì)為正，板間距離足夠長(zhǎng))   (　　)
A．一直向M板運(yùn)動(dòng)
B．一直向N板運(yùn)動(dòng)
C．先向M板運(yùn)動(dòng)，再一直向N板運(yùn)動(dòng)
D．在M、N間做周期性的來回運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在平行金屬板間加上圖所示的電壓，能使處于板中央原來靜止的電子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電壓是(    )
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2010年高考天津理綜卷)在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則(　　)
A．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大
B．電場(chǎng)線方向一定從b指向a
C．b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高
D．該電荷的動(dòng)能一定減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖（甲）所示，A、B是真空中平行放置的金屬板，加上電壓后，它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B兩板間距離 d=15cm。今在A、B兩板間加上如圖（乙）所示的交變電壓，周期為T="1.0×10-6s" 。t=0時(shí)，A板電勢(shì)比B板電勢(shì)高，電勢(shì)差U0=1080V，一個(gè)荷質(zhì)比 q/m=1.0×108C/Kg的帶負(fù)電的粒子在t =0的時(shí)刻從B板附近由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力，問（1）當(dāng)粒子的位移為多大時(shí)，粒子的速度第一次達(dá)到最大？最大速度為多大？（2）粒子撞擊極板時(shí)的速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一束相同的帶點(diǎn)粒子（重力不計(jì)），以不同的初動(dòng)能垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，當(dāng)這些帶電粒子的末動(dòng)能是初動(dòng)能的4倍時(shí)，對(duì)應(yīng)的位置為P1，P2，P3…，則這些位置連成的圖線為（　�。�
A．一條直線B．圓C．拋物線D．橢圓

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