（22分）如圖甲所示，水平放置的A、B兩平行金屬板的中央各有一小孔O1、O2，板間距離為d，開關(guān)S接1。當(dāng)t=0時，在a、b兩端加上如圖乙中的①圖線所示的電壓，同時在c、d兩端加上如圖丙所示的電壓。此時，一質(zhì)量為m的帶負(fù)電微粒恰好靜止于兩孔連線的中點P處 (P、O1、O2在同一豎直線上)。重力加速度為g，空氣阻力和金屬板的厚度不計。

⑴若某時刻突然在a、b兩端改加如圖乙中的②圖線所示的電壓，則微�？蛇_到的最高點距A板的高度為多少？
⑵試在答題卷所給的坐標(biāo)中，定性畫出在a、b兩端改加如圖乙中的②圖線所示的電壓之后微粒運動過程中相對于P點的重力勢能Ep隨時間t變化的圖象（只要求畫出圖線，不必寫出定量關(guān)系式，但必須標(biāo)明各轉(zhuǎn)折點的橫縱坐標(biāo)）；
⑶若要使微粒在兩板間運動一段時間后，從A板中的O1小孔射出，且射出時的動能盡可能大，問應(yīng)在t=0到t=T之間的哪個時 刻把開關(guān)s從l扳到2位置？ucd的變化周期T至少為多少?
（1）h=d/2  （2）見解析 （3）在時刻把開關(guān)s從1扳到2   

試題分析：⑴微粒P可達到的最高點距A板的高度為h，則有：
(2分)
(2分)
解得:  h="d/2" (1分)
⑵ 如圖所示  (4分)

⑶當(dāng)A、B間電壓為2時，根據(jù)牛頓第二定律，有
(2分)
得a=g(1分)
依題意，為使微粒P以最大的動能從小孔射出，應(yīng)讓微粒P能從處無初速向上一直做勻加速運動。為此，微粒P應(yīng)先自由下落一段時間，然后加上電壓2，使微粒P接著以大小為g的加速度向下減速到處再向上加速到孔射出。設(shè)向下加速和向下減速的時間分別為t1和t2，則
 (2分)
   (2分)
解得: (1分)
故應(yīng)在時刻把開關(guān)s從1扳到2(1分)
設(shè)電壓的最小周期為T0，向上加速過程，有:
(3分)
解得:  (1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：計算題

（15分）．如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系，在第一象限內(nèi)從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，MN為電場的理想邊界，場強大小為E1 ，ON="d" 。在第二象限內(nèi)充滿一個沿x軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小為E2。電子從y軸上的A點以初速度沿x軸負(fù)方向射入第二象限區(qū)域，它到達的最右端為圖中的B點，之后返回第一象限，且從MN上的P點離開。已知A點坐標(biāo)為（0，h）．電子的電量為e，質(zhì)量為m，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點到B點所用的時間
（2）P點的坐標(biāo)；
（3）電子經(jīng)過x軸時離坐標(biāo)原點O的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，在直角坐標(biāo)xOy平面y軸左側(cè)（含y軸）有一沿y軸負(fù)向的勻強電場，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度沿x軸正向進入電場，從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負(fù)向夾角，Q點坐標(biāo)為（0，-d），在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出），磁場磁感應(yīng)強度大小，粒子能從坐標(biāo)原點O沿x軸負(fù)向再進入電場．不計粒子重力，求：

（1）電場強度大小E；
（2）如果有界勻強磁場區(qū)域為半圓形，求磁場區(qū)域的最小面積；
（3）粒子從P點運動到O點的總時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，坐標(biāo)空間中有場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，Y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開始運動，且已知 L=mv02/Eq(重力不計)，試求：

使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d 應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

（9分）一個質(zhì)量為m帶電量為+q的小球每次均以水平初速度v0自h高度做平拋運動。不計空氣阻力，重力加速度為g，試回答下列問題：
（1）若在空間豎直方向加一個勻強電場，發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運動，則電場強度E是多大？
（2）撤消勻強電場，小球水平拋出至第一落地點P，則位移S的大小是多少？
（3）恢復(fù)原有勻強電場，再在空間加一個垂直紙面向外的勻強磁場，發(fā)現(xiàn)小球第一落地點仍然是P點，試問磁感應(yīng)強度B是多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，S粒子源能夠產(chǎn)生大量的質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）。粒子從O1孔進入一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度、厚度都很小可以忽略不計）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，α= 45º。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域。

⑴求加速電壓U1；
⑵假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？
⑶粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s分別是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(18分）圖所示為回旋加速器的示意圖。它由兩個鋁制D型金屬扁盒組成,兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D型盒處在勻強磁場中并接在高頻交變電源上。在D1盒中心A處有離子源，它產(chǎn)生并發(fā)出的a粒子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進入D2盒中。在磁場力的作用下運動半個圓周后，再次經(jīng)狹縫電壓加速。為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運動的周期一致。如此周而復(fù)始，速度越來越 大,運動半徑也越來越大,最后到達D型盒的邊緣，以最大速度被導(dǎo)出。已知a粒子電荷量為q,質(zhì)量為m，加速時電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強度為B,D型盒的半徑為R，設(shè) 狹 縫 很 窄,粒子通過狹縫的時間可以忽略不計，設(shè)α粒子從離子源發(fā)出時的初速度為零。（不計α粒子重力）求：

(1) α粒子第一次被加速后進入D2盒中時的速度大��；
(2) α粒子被加速后獲得的最大動能Ek和交變電壓的頻率f；
(3)α粒子在第n次由D1盒進入D2盒與緊接著第n+1次由D1盒進入D2盒位置之間的距離Δx。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，陰極射線管接通電源后，電子束由陰極沿x軸正方向射出，在熒光板上會看到一條亮線．要使熒光板上的亮線向z軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，可采用的方法是
A．加一沿y軸負(fù)方向的磁場B．加一沿z軸正方向的磁場
C．加一沿y軸正方向的電場D．加一沿z軸負(fù)方向的電場

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，相互垂直的勻強電場和勻強磁場，其電場強度和磁感應(yīng)強度分別為E和B，一個質(zhì)量為m，帶正電荷量為q的油滴，以水平速度v0從a點射入，經(jīng)一段時間后運動到b.試計算：

(1)油滴剛進入疊加場a點時的加速度．
(2)若到達b點時，偏離入射方向的距離為d，此時速度大小為多大？

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