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B板接地（）時，A板電勢，隨時間變化的情況如圖乙所示．現(xiàn)有一帶負電的微粒在t=0時刻從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，且射入電場時初速度可忽略不計．求：

（1）在0～和～T這兩段時間內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）．

(1) 在0～ a1=g 方向向上 在～T   a2=3g 方向向下（2）6×10-2s

解析試題分析：(1)設電場力大小為F，則F= 2mg，對于t=0時刻射入的微粒，在前半個周期內，有
，方向向上．（2分）
后半個周期的加速度a2滿足，方向向下．(2分)
(2)前半周期上升的高度（1分）．前半周期微粒的末速度為．后半周期先向上做勻減速運動，設減速運動時間t1，則3gt1=，．此段時間內上升的高度  （1分）
則上升的總高度為（1分）
在后半周期的時間內，微粒向下加速運動，下降的高度（1分）
上述計算表明，微粒在一個周期內的總位移為零，只要在上升過程中不與A板相碰即可，則，即    （1分）
所加電壓的周期最長為  （1分）
考點：本題考查帶電粒子在周期性變化電場中的運動，意在考查學生的綜合能力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖19所示，在水平向左、電場強度為E的勻強電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ。

（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f；
（2）若在勻強電場E的空間內再加上磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：
①圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大��；
②圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

一束電子流在經(jīng)U＝2500 V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示，若兩板間距d="1.0" cm，板長l="5.0" cm，那么，要使二價負離子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖（a）所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m，板長L=0.3m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏．現(xiàn)在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知U0=1.0×102V．在擋板的左側，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板，粒子的質量m=1.0×10-7kg，電荷量q=1.0×10-2C，速度大小均為v0=1.0×104m/s．帶電粒子的重力不計．

求：（1）在t=0時刻進入的粒子，射出電場時豎直方向的速度；
（2）熒光屏上出現(xiàn)的光帶長度；
（3）若撤去擋板，同時將粒子的速度均變?yōu)関=2.0×104m/s，則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，極板A、B、K、P連入電路，極板P、K，A、B之間分別形成電場，已知電源電動勢E=300V，電源內阻不計 ，電阻R1="2000KΩ," R2=1000KΩ，A、B兩極板長，間距。一個靜止的帶電粒子，電荷量、質量，從極板K中心經(jīng) P、K間電場加速后，進入極板A、B間電場中發(fā)生偏轉。（極板間電場可視為勻強電場且不考慮極板邊緣效應，不計粒子重力）求：

⑴極板P、K之間電壓UPK，A、B之間電壓UAB
⑵粒子剛進入偏轉極板A、B時速度v0
⑶粒子通過極板A、B時發(fā)生偏轉距離y

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

長為L的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強電場，一個帶電量為+q、質量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板垂直于電場線方向進入該電場，剛好從下極板邊緣射出，射出時速度恰與下極板成30º角，如圖所示，不計粒子重力，

求：（1）粒子末速度的大小 （2）勻強電場的場強  （3）兩板間的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質量為m的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點，經(jīng)電壓U0加速后,通過B點進入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，最后電子從右側的兩塊平行金屬板之間穿出，已知A、B分別為兩塊豎直板的中點，右側平行金屬板的長度為L，求：

（1）電子通過B點時的速度大小V
（2） 電子從右側的兩塊平行金屬板之間穿出時的側移距離y

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖．在xOy平面的第一象限，存在以x軸、y軸及雙曲線y＝的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強電場區(qū)域Ⅰ；在第二象限存在以x＝－L、x＝－2L、y＝0、y＝L的勻強電場區(qū)域Ⅱ.兩個電場大小均為E，不計電子所受重力，電子的電荷量為e，則：

（1）求從電場區(qū)域Ⅰ的邊界B點處由靜止釋放電子，電子離開MNPQ時的坐標；
（2）證明在電場區(qū)域Ⅰ的AB曲線邊界由靜止釋放電子恰能從MNPQ區(qū)域左下角P點離開；
（3）求由電場區(qū)域Ⅰ的AB曲線邊界由靜止釋放電子到達P點所需最短時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩塊平行板電極的長度為L，兩板間距離遠小于L，可忽略不計。兩板的正中央各有一個小孔M、N，兩孔連線與板垂直。現(xiàn)將兩極板分別接在可調直流電壓U的兩端，極板處在一有界勻強磁場（板內無磁場），磁感應強度為B，磁場的兩條邊界CD、DE的夾角θ=60°。下極板延長線與邊界DE交于Q點，極板最右端P與Q間距離為2.5L�，F(xiàn)將比荷均為的各種粒子分別從M孔射入電場，不考慮粒子的重力。將帶正電的粒子從M無初速釋放，

①若粒子恰好打到下極板右端，求所加直流電壓的值U1.
②若，則該粒子經(jīng)過多少次電場的加速后可以離開磁場區(qū)域？

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