真空中有足夠大的兩個(gè)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(shí)刻,一帶正電的的粒子僅在電場(chǎng)力作用下,由板從靜止向板運(yùn)動(dòng),并于為自然數(shù))時(shí)刻恰好到達(dá)板,求:

(1)若該粒子在時(shí)刻才從板開(kāi)始運(yùn)動(dòng),那么粒子經(jīng)歷同樣長(zhǎng)的時(shí)間,它能運(yùn)動(dòng)到離板多遠(yuǎn)的距離?
(2)若該粒子在時(shí)刻才從板開(kāi)始運(yùn)動(dòng),那么粒子經(jīng)歷多長(zhǎng)的時(shí)間到達(dá)板。
(1)
(2)
(1)當(dāng)帶正電粒子從在=0時(shí)刻,一帶電的的粒子僅在電場(chǎng)力作用下,由板從靜止向板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,前半個(gè)周期加速,后半個(gè)周期減速為零,如此反復(fù)一直向前運(yùn)動(dòng),它在一個(gè)周期內(nèi)的位移是:,所以····)。
若該粒子在時(shí)刻才從板開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則在每個(gè)周期內(nèi),前三分之二周期向前運(yùn)動(dòng),后三分之一周期返回,一個(gè)周期的總位移:

粒子經(jīng)歷同樣長(zhǎng)的時(shí)間,總位移為;····),因此,離板距離為。
(2)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114000307438.gif" style="vertical-align:middle;" />,所以從總位移的角度來(lái)講,到達(dá)板的時(shí)間也應(yīng)該為原來(lái)的3倍即:,但要注意的是帶電粒子在每一個(gè)周期當(dāng)中都存在著來(lái)回的往復(fù)運(yùn)動(dòng),因此可預(yù)見(jiàn)到在最后一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi),從板所在位置來(lái)講,理論上帶電粒子恰好兩次經(jīng)過(guò)板,其實(shí)在第一次經(jīng)過(guò)就已碰上,所以根本不存在第二次,因此后面的時(shí)間(如下圖)要減去的時(shí)間為,最后過(guò)程可倒過(guò)來(lái)看:,,所以,可得:。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

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(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1。在t=0時(shí)刻,電場(chǎng)強(qiáng)度突然增加到E2=4.0×103N/C,到t=0.20s時(shí)再把電場(chǎng)方向改為水平向右,場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變。取g=10m/s2。求:
(1)t=0.20s時(shí)間內(nèi)帶電微粒上升的高度;
(2)t=0.20s時(shí)間內(nèi)帶電微粒增加的電勢(shì)能;
(3)電場(chǎng)方向改為水平向右后帶電微粒最小的的動(dòng)能。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

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(fù)電小球,經(jīng)0.2s小球到達(dá)B板,若要小球始終沿水平方向運(yùn)動(dòng)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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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在第一、二象限存在場(chǎng)強(qiáng)均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中第一象限的勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正方向,第二象限的電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)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(qiáng)磁場(chǎng),矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M是第一象限中無(wú)限靠近y軸的一點(diǎn),在M點(diǎn)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(fù)方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),恰好從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),若,不計(jì)質(zhì)子的重力,試求:

(1)N點(diǎn)橫坐標(biāo)d;
(2)若質(zhì)子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)最后能無(wú)限靠近M點(diǎn),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(diǎn)出發(fā)返回到無(wú)限靠近M點(diǎn)所需的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)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(dòng)能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向進(jìn)入場(chǎng)區(qū),若場(chǎng)區(qū)僅存在平行于y軸向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),質(zhì)子通過(guò)P(d,d)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為5;若場(chǎng)區(qū)僅存在垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)子也能通過(guò)P點(diǎn),不計(jì)質(zhì)子的重力.設(shè)上述勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,下列說(shuō)法中正確的是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一對(duì)平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),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(jìn)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(guò)平行板,且最大偏距的粒子剛好從極板的邊緣飛出,不計(jì)重力作用,則
A.所有電子都從右側(cè)的同一點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)
B.所有電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度都是v0
C.t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子,離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能最大
D.t=時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子,在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)最大側(cè)位移為

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科目:高中物理 來(lái)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(yùn)動(dòng),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(chǎng)有(  )
A.豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)
B.豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)
C.垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
D.垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一正電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受電場(chǎng)力作用,沿電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),它運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖甲所示.則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是圖乙中的(   )



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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,高為H,傾角為,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的斜面頂端,有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的滑塊由靜止自斜面頂點(diǎn)滑下,空間有勻強(qiáng)電場(chǎng)E,方向水平向右,求:(1)過(guò)程加速度?(2)滑塊到斜面底時(shí)的速度?

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