如下圖a所示，為一組間距d足夠大的平行金屬板，板間加有隨時間變化的電壓（如圖b所示），設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其帶電量為q，質(zhì)量為m（不計重力），在t = 0時刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運動，途中由于電場反向，粒子又向A板返回（粒子未曾與B板相碰）。

（1）當(dāng)Ux=2U0時求帶電粒子在t=T時刻的動能；

（2）為使帶電粒子在t=T時刻恰能能回到O點，Ux等于多少？

 

【答案】

（1） （2）

【解析】

試題分析：（1）粒子在兩種不同電壓的電場中運動的加速度分別為：，，

經(jīng)過T/2時粒子的速度 ，t=T時刻粒子的速度?

t=T時刻粒子的動能??

（2） 經(jīng)0-T/2時刻粒子的位移 ，

T/2-T時刻粒子的位移? ，

又，，由上面四式，得

因為，，

所以

考點：牛頓定律在靜電場中的應(yīng)用。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關(guān)系”，我們提供了如圖的實驗裝置．
（1）某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識結(jié)合右圖設(shè)計一個本實驗情景的命題：如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s，通過光電門時的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動能變化量
12
mv2的定量關(guān)系．
（2）某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測出如下數(shù)據(jù)．
①用天平測定小球的質(zhì)量為0.50kg；
②用
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
 測出小球的直徑為10.0mm；（選填：刻度尺，游標(biāo)卡尺，螺旋測微器）
③用刻度尺測出電磁鐵下端到
光電門
光電門
的距離為80.40cm；
④電磁鐵先通電，讓小球
吸在電磁鐵下端
吸在電磁鐵下端
．
⑤讓電磁鐵斷電，小球自由下落．
⑥在小球經(jīng)過光電門時間內(nèi)，計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為2.50×10-3s．
⑦計算得出重力做的功為4.02J，小球動能變化量為
4.00
4.00
J．（g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）試根據(jù)在（2）中條件下做好本實驗的結(jié)論：
在誤差允許范圍內(nèi)外力做功與動能變化量相等
在誤差允許范圍內(nèi)外力做功與動能變化量相等
．
（Ⅱ）某同學(xué)使用如下圖A所示器材測定小燈泡在不同電壓下的阻值，已知小燈泡標(biāo)有“9V，4.5W“字樣，備選滑動變阻器有二種規(guī)格，R1標(biāo)有”5Ω，2A”R2標(biāo)有”100Ω，2A”現(xiàn)要求小燈泡兩端電壓從零開始，并能測量多組數(shù)據(jù)．

（1）為使操作更為方便，滑動變阻器應(yīng)選用
R1
R1
（選填R1，R2）
（2）將圖中的實物圖補充完整，使其能盡量準(zhǔn)確地測量小燈泡的阻值．
（3）本實驗操作時應(yīng)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡電流
從小到大
從小到大
（選填”從小到大”或”從大到小”）變化，讀取數(shù)據(jù)．若某同學(xué)選用15V量程電壓表進(jìn)行測量示數(shù)如圖B所示，此時示數(shù)為
8.5V
8.5V

（4）圖C為某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的一根I-U圖線，從圖中可以求出小燈泡正常工作時的阻值大小為
16.4Ω
16.4Ω
，（保留三位有效數(shù)字）此阻值比小燈泡的實際阻值偏
小
小
．（選填“大”或“小”）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

如下圖甲所示，有一銅棒，兩端間的電阻R很小，數(shù)量級為10-1Ω，現(xiàn)欲用伏安法測定其電阻，為了便于導(dǎo)線的連接，用金屬做了兩個“箍”套在銅棒的兩端，圖乙中的A、B表示兩個導(dǎo)電箍，電表都是理想電表．
（1）導(dǎo)電箍與銅棒之間存在的接觸電阻，接觸電阻 的數(shù)量級也為10-1Ω，與金屬棒的電阻在同一數(shù)量級上，所以接觸電阻對測量結(jié)果的影響是不能忽略的．請用r表示導(dǎo)電箍與銅棒間的接觸電阻，R表示銅棒自身電阻．根據(jù)圖乙的實物連線圖，在虛線框中畫出這個實物連線圖的電路．
（2）用圖乙所示的電路，得到的銅棒電阻的測量值與其真實值相比，測量值明顯偏大還是偏�。�
偏大
偏大

（3）如果再做兩個同樣的導(dǎo)電箍C、D套在銅棒上，合理使用這四個導(dǎo)電箍A、B、C、D，另外再使用一把刻度尺，可以減少接觸電阻對測量結(jié)果的影響，就能夠較準(zhǔn)確地用伏安法測量出銅棒的電阻．仍用r表示導(dǎo)電箍與銅棒間的接觸電阻，R表示銅棒自身電阻．將實物連接圖連好（圖中未畫出），在虛線框中畫出這個實物連線圖的電路圖．

（4）將下面的實驗步驟補充完整．
Ⅰ．接好電路，調(diào)整滑動變阻器，使得電壓表、電流表有合適的讀數(shù)U、I；
Ⅱ．用刻度尺測量
測量AB間的距離L，CD間的距離L'
測量AB間的距離L，CD間的距離L'
；
Ⅲ．銅棒的電阻測量值的表達(dá)式R測=
U
I
?
L
L′
U
I
?
L
L′
；
Ⅳ．測量多組數(shù)據(jù)，計算平均值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)使用如下圖A所示器材測定小燈泡在不同電壓下的阻值，已知小燈泡標(biāo)有“9V，4.5W“字樣，備選滑動變阻器有二種規(guī)格，R1標(biāo)有”5Ω，2A”R2標(biāo)有”100Ω，2A”現(xiàn)要求小燈泡兩端電壓從零開始，并能測量多組數(shù)據(jù)．
（1）為使操作更為方便，滑動變阻器應(yīng)選用
 
（選填R1，R2）
（2）將圖中的實物圖補充完整，使其能盡量準(zhǔn)確地測量小燈泡的阻值．
（3）本實驗操作時應(yīng)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡電流
 
（選填”從小到大”或”從大到小”）變化，讀取數(shù)據(jù)．若某同學(xué)選用15V量程電壓表進(jìn)行測量示數(shù)如下圖B所示，此時示數(shù)為
 

（4）圖C為某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的一根I-U圖線，從圖中可以求出小燈泡正常工作時的阻值大小為
 
，（保留三位有效數(shù)字）此阻值比小燈泡的實際阻值偏
 
．（選填“大”或“小”）
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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年貴州省銅仁市高三第四次月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

如下圖所示，為一組間距d足夠大的平行金屬板，板間加有隨時間變化的電壓（如圖所示），設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其帶電量為q，質(zhì)量為m（不計重力），在t = 0時刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運動，途中由于電場反向，粒子又向A板返回（粒子未曾與B板相碰）。

（1）當(dāng)Ux=2U0時求帶電粒子在t=T時刻的動能；

（2）為使帶電粒子在t=T時刻恰能能回到O點，Ux等于多少？

 

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