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初速度為零的帶正電荷的粒子經AB間電場加速后，從B板的小孔射出，當帶電粒子到達P點時，長方形abcd區(qū)域內立即出現(xiàn)磁感應強度B=4.0 T.方向與紙面垂直并交替變化的磁場（時而垂直紙面向外，時而垂直紙面向內），每1.57×10-2 s變化一次，粒子到達P點時磁場方向垂直紙面向外.在O處有一靜止中性粒子，PO垂直平分ab、cd，ab=cd=1.6 m，PO=3.0 m，帶電粒子比荷q/m=50 C/kg，重力不計.試求（極板A、B平行于ad，π≈3.14）

（1）加速電壓U=100 V時，帶電粒子能否與中性粒子相碰？

（2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？

（1）經電場加速后，設帶電粒子到達P點時速度為v，則mv2=qU，v=100 m/s，此時，磁場出現(xiàn)，粒子僅受洛倫茲力作用，做勻速圓周運動，其運動半徑r和周期T分別為r==0.5 m，T==3.14×10-2 s，1.57×10-2 s即T/2,磁場反向，而粒子此時剛好到達PO直線上.可見粒子的運動具有周期性.因為=3.0 m=3×2×0.5 m，所以粒子可與中性粒子相碰.

（2）欲使粒子能與中性粒子相碰，帶電粒子做圓周運動的半徑R應滿足K·2R=（K為自然數(shù)）且R≤ab/2=0.8 m，故R=≤0.75 m，v≤150 m/s，所以U=≤225 V，即最大加速電壓為225 V

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

初速度為零的帶正電荷的粒子經AB間電場加速后，從B板的小孔射出，當帶電粒子到達P點時，長方形abcd區(qū)域內立即出現(xiàn)磁感應強度B=4.0T，方向與紙面垂直并交替變化的磁場（時而垂直紙面向外，時而垂直紙面向內，每1.57×10-2s變化一次，粒子到達P點時磁場方向垂直紙面向外。在O處有一靜止中性粒子，PO垂直平分ab、cd,ab=cd=1.6m,=3.0m,帶電粒子比荷q/m=50C/kg,重力不計。試求

   （1）加速電壓U=100V時，帶電粒子能否與中性粒子相碰，畫出它的軌跡；

   （2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？（極板A、B平行于ad，3.14）

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一個帶正電荷的微粒，若它帶的電荷量q=3.0×10-5C，質量m=10 g，把它放入水平放置的平行板電容器內接近a板的位置O點，如圖.若電容器極板間距離d=10 cm，初時刻U=1 000 V，a板為正極，將帶電粒子在O點由靜止釋放，當它運動到快接近b板時速度為零.則帶電粒子從a向b運動的過程中，a、b板間的電壓經過多長時間改變一次方向？共改變幾次？能否讓帶電粒子再從b→a，接近a時又讓它從a→b,這樣來回反復運動？把電壓變化的關系畫在Ut圖上，設初時刻電壓的方向為正.

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科目：高中物理 來源： 題型：

初速度為零的帶正電荷的粒子經?AB間電場加速后，從B板的小孔射出，當帶電粒子到達P點時，長方形abcd區(qū)域內立即出現(xiàn)磁感應強度B=4.0 T，方向與紙面垂直并交替變化的磁場（時而垂直紙面向外，時而垂直紙面向內，每1.57×10-2s變化一次，粒子到達P點時磁場方向垂直紙面向外。在O處有一靜止中性粒子，垂直平分ab、cd，ab=cd=1.6 m， PO=3.0 m,帶電粒子比荷q/m=50 C·kg-1，重力不計。試求（極板A、B平行于ad，π≈3.14）

（1）加速電壓U=100 V時，帶電粒子能否與中性粒子相碰，畫出它的軌跡；

（2）欲使帶電粒子能與中性粒子相碰，加速電壓U的最大值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在固定的等量異種電荷的連線上靠近負電荷的b點處，釋放一初速度為零的帶負電的質點（重力不計），在質點向左運動到正電荷的過程中，以下說法正確的是：

A．帶電質點的動能越來越大  

B．帶電質點的電勢能越來越小

C．帶電質點的加速度越來越大

D．帶電質點通過各點處的電勢越來越高

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