如圖(甲)所示，M和N兩平行金屬板間距為d，板間加有如圖(乙)所示的交變電壓，在t＝0時(shí)，M板電勢(shì)低于N電勢(shì)，此刻一個(gè)帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過電壓為U(U＜)的加速電場(chǎng)加速后，從孔A垂直M板射入，則：

(1)對(duì)于加速電壓U，存在一個(gè)值，當(dāng)U＞時(shí)，粒子能沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，一直到從B孔射出，求的值．

(2)加速電壓U多大時(shí)，粒子將不會(huì)從B孔射出？

答案：
解析：

　　(1)帶電粒子進(jìn)入MN電場(chǎng)后將作減速運(yùn)動(dòng)，故若粒子的速度不減到零，則粒子能沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，據(jù)此有帶電粒子在加速電場(chǎng)中

　　得

　　臨界狀態(tài)時(shí)，當(dāng)粒子進(jìn)入MN間后有

　　得

　　故有

　　(2)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，速度減為零，則向前位移為

　　向后位移為

　　臨界情況下有

　　即

　　得

　　故

　　　　　　　　　　　　


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況是常用的計(jì)時(shí)儀器．如圖（甲）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖（乙）所示的裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”．方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個(gè)光電門．在圖示位置釋放滑塊后，光電計(jì)時(shí)器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為△t1、△t2．已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門間距為s、遮光板寬度為L(zhǎng)（L遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于s）、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．

（1）計(jì)算滑塊上的遮光板先后通過兩個(gè)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式：v1=
L
△t1
L
△t1
，v2=
L
△t2
L
△t2
（用題目中給定的字母表示）
（2）本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
（用題目中給定的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，一豎直放置的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，其內(nèi)有垂直框面向外的均勻變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)變化如圖（乙）所示．導(dǎo)線框兩端分別連平行板電容器的兩極板M、N，M、N的長(zhǎng)度和它們之間的距離都是d，兩平行板所在平面與紙面垂直．
（1）一質(zhì)子沿M、N兩板正中央水平射入，恰好打在N板的中點(diǎn)處．已知質(zhì)子的質(zhì)量和電量分別為m、e，求M、N兩板間的電壓UMN和質(zhì)子入射的初速度v0．
（2）若在M、N間加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，質(zhì)子以初速度v沿兩極板的正中央入射時(shí)，恰好沿直線通過兩板，求M、N間所加磁場(chǎng)B的大小和方向．
（3）若在M、N的右側(cè)有一垂直M、N板的長(zhǎng)接收板P，且在接收板與M、N間也存在（2）中所加的同樣大小與方向的磁場(chǎng)B，則質(zhì)子以直線通過M、N板之后恰好沒有碰到P板．求M板右端到P板的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，兩上下正對(duì)水平放置的平行金屬板C、D相距很近，上面分別開有小孔O和O′，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌P、Q與金屬板C、D接觸良好，且導(dǎo)軌垂直放在磁感強(qiáng)度為B1=10T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距L=0.50m，金屬棒AB緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場(chǎng)中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖（乙），若規(guī)定向右運(yùn)動(dòng)速度方向?yàn)檎较颍畯膖=0時(shí)刻開始，由C板小孔O處連續(xù)不斷地以垂直于C板方向飄入質(zhì)量為m=3.2×10-21kg、電量q=1.6×10-19C的帶正電的粒子（設(shè)飄入速度很小，可視為零）．在D板外側(cè)有以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=10T，方向垂直紙面向里．MN與D相距d=10cm，（粒子重力及其相互作用不計(jì)），求精英家教網(wǎng)
（1）在0到4.0秒內(nèi)D板電勢(shì)什么時(shí)刻最高？且兩板電勢(shì)差的最大值為多少？
（2）0到4.0秒內(nèi)哪些時(shí)刻從O處飄入的粒子能穿過電場(chǎng)并飛出磁場(chǎng)邊界MN？
（3）粒子從邊界MN射出來的位置之間最大的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)1=0.4m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=300角，下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.6Ω的電阻．質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平同 向上的磁場(chǎng)中，取g=lOm/s2．
精英家教網(wǎng)
（1）若金屬棒距導(dǎo)軌下端L2=0.5m，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，為保持金屬棒靜止，試求加在金屬棒中央、沿斜面方向的外力隨時(shí)問變化的關(guān)系
（2）若所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B’，通過額定功率Pm=l OW的小電動(dòng)機(jī)對(duì)金屬棒施加沿斜面向上的牽引力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過 0.5s電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變．金屬棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖（丙）所示．試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B’的大小和0.5s內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力的沖量大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖（甲）所示，兩平行金屬板間接有如圖（乙）所示交變電壓u，兩板間電場(chǎng)可看作是均勻的，且兩板外無電場(chǎng)．已知極板長(zhǎng)L=0.2m，板間距離d=0.2m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中，已知每個(gè)粒子的速度v0=105m/s，比荷q/m=108C/kg，
不計(jì)重力，忽略粒子間的相互作用力，在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作是恒定不變的．
（1）試求帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度．
（2）證明任意時(shí)刻從電場(chǎng)射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和出磁場(chǎng)時(shí)在MN上的出射點(diǎn)間的距離為定值，寫出表達(dá)式并求出這個(gè)定值．
（3）從電場(chǎng)射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場(chǎng)，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．

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