如圖甲所示，A和B是長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d的平行金屬板，靶MN垂直固定在它們的右端．在A、B板上加上方形波電壓，如圖乙所示．電壓的正向值為U0，反向值為
UO
2
，周期為T．現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子連續(xù)從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向射入．設(shè)所有粒子都能穿過電場(chǎng)打到靶上，而且每個(gè)粒子在AB間的飛行時(shí)間均為T，不計(jì)粒子重力的影響．試問：

精英家教網(wǎng)

（1）粒子射入平行金屬板時(shí)的速度多大？
（2）t=
T
2
時(shí)刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心點(diǎn)O’多遠(yuǎn)？
（3）t=
T
2
時(shí)刻入射的粒子打到靶上時(shí)動(dòng)能多大？
（1）粒子在水平方向粒子作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：v0=
L
T

（2）在豎直方向，從
T
2
～T時(shí)間內(nèi)，粒子向上作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，有
  a=
q
U0
2
md
=
qU0
2md

則粒子豎直方向上的位移 s1=
1
2
a(
T
2
)2=
qU0T2
16md

粒子在T～
3
2
T時(shí)間內(nèi)，由于此時(shí)的加速度大小a′=2a，所以粒子先向上減速后向下加速，此階段豎直方向的位移s2=0．
綜上所述，有豎直方向上總位移  s總=s1+s2=
qU0T2
16md

（3）在豎直方向，從
T
2
～T時(shí)間內(nèi)，有
  vy1=a?
T
2
=
qU0T
4md

在
T
2
～T時(shí)間內(nèi)，粒子以加速度a′=2a向上作類豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有
  vy2=vy1-a′?
T
2
=
qU0T
4md
-
qU0
md
?
T
2
=-
qU0T
4md

帶電粒子在水平方向一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以帶電粒子穿過電場(chǎng)后打到靶上的動(dòng)能為
 Ek=
1
2
m(
v20
+
v2y2
)=
1
2
m(
L2
T2
+
q2
U20
T2
16m2d2
)=
mL2
2T2
+
q2
U20
T2
32md2
=
16m2d2L2+q2
U20
T4
32md2T2

答：
（1）粒子射入平行金屬板時(shí)的速度為
L
T
．
（2）t=
T
2
時(shí)刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心點(diǎn)O′是
qU0T2
16md
．
（3）t=
T
2
時(shí)刻入射的粒子打到靶上時(shí)動(dòng)能為
16m2d2L2+q2
U20
T4
32md2T2
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?浦東新區(qū)二模）如圖甲所示，A和B是長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距為d的平行金屬板，靶MN垂直固定在它們的右端．在A、B板上加上方形波電壓，如圖乙所示．電壓的正向值為U0，反向值為
UO
2
，周期為T．現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子連續(xù)從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向射入．設(shè)所有粒子都能穿過電場(chǎng)打到靶上，而且每個(gè)粒子在AB間的飛行時(shí)間均為T，不計(jì)粒子重力的影響．試問：

（1）粒子射入平行金屬板時(shí)的速度多大？
（2）t=
T
2
時(shí)刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心點(diǎn)O’多遠(yuǎn)？
（3）t=
T
2
時(shí)刻入射的粒子打到靶上時(shí)動(dòng)能多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?馬鞍山三模）Ⅰ在《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖，則：
（1）圖乙中的F是力F1和F2合力的
理論值
理論值
；F′是力F1和F2合力的
測(cè)量值
測(cè)量值
．（填“測(cè)量值”或“理論值”）
（2）在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：
不變
不變
．（選填“變”或“不變”）
（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
A．理想實(shí)驗(yàn)法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法
Ⅱ使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源（一般為電池）、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端．現(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值．完成下列填空：

（1）儀器連線如圖甲所示（a和b是多用電表的兩個(gè)表筆）．若兩電表均正常工作，則表筆a為
黑
黑
（填“紅”或“黑”）色；
（2）若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖乙中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖（a）、（b）、（c）所示，則多用電表的讀數(shù)為
14.0
14.0
Ω，電流表的讀數(shù)為
53
53
mA，電阻箱的讀數(shù)為
4.6
4.6
Ω．
（3）計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為
1.53
1.53
V．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：馬鞍山三模 題型：問答題

Ⅰ在《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖，則：
（1）圖乙中的F是力F1和F2合力的______；F′是力F1和F2合力的______．（填“測(cè)量值”或“理論值”）
（2）在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：______．（選填“變”或“不變”）
（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
A．理想實(shí)驗(yàn)法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法
Ⅱ使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源（一般為電池）、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端．現(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值．完成下列填空：

精英家教網(wǎng)

（1）儀器連線如圖甲所示（a和b是多用電表的兩個(gè)表筆）．若兩電表均正常工作，則表筆a為______（填“紅”或“黑”）色；
（2）若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖乙中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖（a）、（b）、（c）所示，則多用電表的讀數(shù)為______Ω，電流表的讀數(shù)為______mA，電阻箱的讀數(shù)為______Ω．
（3）計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為______V．（保留3位有效數(shù)字）
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科目：高中物理 來源：2013年安徽省馬鞍山市高考物理三模試卷（解析版） 題型：填空題

Ⅰ在《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖，則：
（1）圖乙中的F是力F1和F2合力的    ；F′是力F1和F2合力的    ．（填“測(cè)量值”或“理論值”）
（2）在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：    ．（選填“變”或“不變”）
（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
A．理想實(shí)驗(yàn)法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法
Ⅱ使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源（一般為電池）、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端．現(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值．完成下列填空：

（1）儀器連線如圖甲所示（a和b是多用電表的兩個(gè)表筆）．若兩電表均正常工作，則表筆a為    （填“紅”或“黑”）色；
（2）若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖乙中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖（a）、（b）、（c）所示，則多用電表的讀數(shù)為    Ω，電流表的讀數(shù)為    mA，電阻箱的讀數(shù)為    Ω．
（3）計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為    V．（保留3位有效數(shù)字）

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