真空中有足夠大的兩個互相平行的金屬板,、之間的距離為,兩板之間的電壓為,按如圖所示的規(guī)律變化,其周期為,在=0時刻,一帶正電的的粒子僅在電場力作用下,由板從靜止向板運動,并于為自然數(shù))時刻恰好到達板,求:

(1)若該粒子在時刻才從板開始運動,那么粒子經(jīng)歷同樣長的時間,它能運動到離板多遠的距離?
(2)若該粒子在時刻才從板開始運動,那么粒子經(jīng)歷多長的時間到達板。
(1)
(2)
(1)當帶正電粒子從在=0時刻,一帶電的的粒子僅在電場力作用下,由板從靜止向板運動過程中,前半個周期加速,后半個周期減速為零,如此反復(fù)一直向前運動,它在一個周期內(nèi)的位移是:,所以····)。
若該粒子在時刻才從板開始運動,則在每個周期內(nèi),前三分之二周期向前運動,后三分之一周期返回,一個周期的總位移:

粒子經(jīng)歷同樣長的時間,總位移為;····),因此,離板距離為。
(2)因為,所以從總位移的角度來講,到達板的時間也應(yīng)該為原來的3倍即:,但要注意的是帶電粒子在每一個周期當中都存在著來回的往復(fù)運動,因此可預(yù)見到在最后一個周期的時間內(nèi),從板所在位置來講,理論上帶電粒子恰好兩次經(jīng)過板,其實在第一次經(jīng)過就已碰上,所以根本不存在第二次,因此后面的時間(如下圖)要減去的時間為,最后過程可倒過來看:,,所以,可得:。
練習冊系列答案
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質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的勻強電場中,電場強度大小為E1。在t=0時刻,電場強度突然增加到E2=4.0×103N/C,到t=0.20s時再把電場方向改為水平向右,場強大小保持不變。取g=10m/s2。求:
(1)t=0.20s時間內(nèi)帶電微粒上升的高度;
(2)t=0.20s時間內(nèi)帶電微粒增加的電勢能;
(3)電場方向改為水平向右后帶電微粒最小的的動能。

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如圖所示,相距為0.2m的平行金屬板A、B上加電壓U=40V,在兩板正中沿水平方向射入一帶負電小球,經(jīng)0.2s小球到達B板,若要小球始終沿水平方向運動而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),A、B兩板間的距離應(yīng)調(diào)節(jié)為多少?(g取10m/s2

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如圖所示,在第一、二象限存在場強均為E的勻強電場,其中第一象限的勻強電場的方向沿x軸正方向,第二象限的電場方向沿x軸負方向。在第三、四象限矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場,矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M是第一象限中無限靠近y軸的一點,在M點有一質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子,以初速度v0沿y軸負方向開始運動,恰好從N點進入磁場,若,不計質(zhì)子的重力,試求:

(1)N點橫坐標d;
(2)若質(zhì)子經(jīng)過磁場最后能無限靠近M點,則矩形區(qū)域的最小面積是多少;
(3)在(2)的前提下,該質(zhì)子由M點出發(fā)返回到無限靠近M點所需的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子以某一初動能從坐標原點O沿x軸正方向進入場區(qū),若場區(qū)僅存在平行于y軸向上的勻強電場,質(zhì)子通過P(d,d)點時的動能為5;若場區(qū)僅存在垂直于xOy平面的勻強磁場,質(zhì)子也能通過P點,不計質(zhì)子的重力.設(shè)上述勻強電場的電場強度大小為E、勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,下列說法中正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一對平行金屬板長為L,兩板間距為d,質(zhì)量為m,電荷量為e的電子從平行板左側(cè)以速度v0沿兩板的中線不斷進入平行板之間,兩板間所加交變電壓uAB如圖所示,交變電壓的周期,已知所有電子都能穿過平行板,且最大偏距的粒子剛好從極板的邊緣飛出,不計重力作用,則
A.所有電子都從右側(cè)的同一點離開電場
B.所有電子離開電場時速度都是v0
C.t=0時刻進入電場的電子,離開電場時動能最大
D.t=時刻進入電場的電子,在兩板間運動時最大側(cè)位移為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,電子束沿垂直于熒光屏的方向做直線運動,為使電子打在熒光屏上方的位置P,則能使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的場有(  )
A.豎直向下的勻強電場
B.豎直向上的勻強電場
C.垂直紙面向里的勻強磁場
D.垂直紙面向外的勻強磁場

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一正電荷從電場中A點由靜止釋放,只受電場力作用,沿電場運動到B點,它運動的速度—時間圖象如圖甲所示.則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是圖乙中的(   )



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