如圖(a)所示,兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓,一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處.若在t時(shí)刻釋放該粒子,粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),并最終打在A板上.則t可能屬于的時(shí)間段是( )

A.0<t
B.<t
C.<t<T
D.T<t
【答案】分析:解決此題首先要注意A、B兩板電勢(shì)的高低及帶正電粒子運(yùn)動(dòng)的方向,再利用運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,粒子加速與減速交替進(jìn)行運(yùn)動(dòng),同時(shí)注意粒子向左、右運(yùn)動(dòng)位移的大小,即可判斷各選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò).
解答:解:
A、若,帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離,最終打在B板上,所以A錯(cuò)誤.
B、若,帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向左運(yùn)動(dòng)的距離大于向右運(yùn)動(dòng)的距離,最終打在A板上,所以B正確.
C、若,帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向左運(yùn)動(dòng)的距離小于向右運(yùn)動(dòng)的距離,最終打在B板上,所以C錯(cuò)誤.
D、若,帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離,最終打在B板上,所以D錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):(2011.安徽)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),實(shí)質(zhì)是力學(xué)問題,題目類型依然是運(yùn)動(dòng)電荷的平衡、直線、曲線或往復(fù)振動(dòng)等問題.解題思路一般地說仍然可遵循力學(xué)中的基本解題思路:牛頓運(yùn)動(dòng)定律和直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的結(jié)合、動(dòng)能定理或功能關(guān)系帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況比較復(fù)雜,由于不同時(shí)段受力情況不同、運(yùn)動(dòng)情況也就不同,若按常規(guī)的分析方法,一般都較繁瑣,較好的分析方法就是利用帶電粒子的速度圖象或位移圖象來分析.在畫速度圖象時(shí),要注意以下幾點(diǎn):
1.帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)刻;
2.速度圖象的斜率表示加速度,因此加速度相同的運(yùn)動(dòng)一定是平行的直線;
3.圖線與坐標(biāo)軸的圍成的面積表示位移,且在橫軸上方所圍成的面積為正,在橫軸下方所圍成的面積為負(fù);
4.注意對(duì)稱和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用;
5.圖線與橫軸有交點(diǎn),表示此時(shí)速度反向,對(duì)運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜、不容易畫出速度圖象的問題,還應(yīng)逐段分析求解.
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:

如圖(a)所示,兩塊平行金屬板,相距為d,加上如圖(b)所示的方波形電壓,電壓最大值為Um,周期為T.現(xiàn)有一離子束,其中每個(gè)粒子的帶電荷量為Q,質(zhì)量為m,從與兩板等距處與板平行的方向連續(xù)射入[如圖(a)].設(shè)粒子通過平行板所用的時(shí)間為T(和電壓變化的周期相同),且已知所有的粒子最后都可以通過兩板間的空間而打在右端的靶上.試求粒子最后打在靶上的位置范圍(即與靶心O′的最大距離和最小距離).不計(jì)重力影響.
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖(a)所示,兩個(gè)相同的盛水容器,密閉時(shí)裝有相同水位的水.現(xiàn)在它們頂部各插有一根兩端開口的玻璃管,甲容器中的玻璃管下端插入水中,乙容器中的玻璃管下端在水面上方.若打開容器底部的閥門,兩個(gè)容器中均有水流出,在開始的一段時(shí)間內(nèi),水流出的速度不變的是
 
.(選填“甲”或“乙”) 
某同學(xué)根據(jù)這一現(xiàn)象,猜測(cè)水流速度可能與水面上空氣的壓強(qiáng)有關(guān),他為了驗(yàn)證這一猜想,設(shè)計(jì)了如圖(b)所示的裝置,閥門K2控制的容器底部出水小孔是水平的.利用閥門K1可以改變密閉容器內(nèi)水面上方氣體的壓強(qiáng),利用平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可獲得K2剛打開時(shí)流出水的初速度.在一次實(shí)驗(yàn)中水深h=1m保持不變的情況下,測(cè)出水剛流出時(shí)的初速度和對(duì)應(yīng)的水面上氣體壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)記錄如下表所示:
壓強(qiáng)(×105pa) 0.98 1.08 1.22 1.40 1.62
初速度(m/s) 4.01 5.99 8.00 9.99 11.99
該同學(xué)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),推得水面上氣體的壓強(qiáng)與水流初速度的關(guān)系為
 
,并推出外界大氣壓強(qiáng)值為
 
(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2).

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科目:高中物理 來源:2011屆貴州省高三五校第五次聯(lián)考(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題

(20分)如圖(a)所示,兩塊足夠大的平行金屬板豎直放置,板間加有勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小隨時(shí)間按圖(b)和圖(c)所示的規(guī)律變化(規(guī)定垂直于紙面向外為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向)。在t=0時(shí),由負(fù)極板內(nèi)側(cè)釋放一初速度為零的帶負(fù)電粒子,粒子的重力不計(jì)。在t=37t0/12時(shí),帶電粒子被正極板吸收。已知電場(chǎng)強(qiáng)度E0、粒子的比荷q/m以及t0。而磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2(均未知)的比值為1﹕3,在t0~2t0時(shí)間內(nèi),粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t0。求:
(1)當(dāng)帶電粒子離負(fù)極板的距離S0="q" E0t02/2m時(shí),粒子在兩極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)兩平行板間的距離d 。

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科目:高中物理 來源:2006年廣東省韶關(guān)市高考物理三模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖(a)所示,兩塊平行金屬板,相距為d,加上如圖(b)所示的方波形電壓,電壓最大值為Um,周期為T.現(xiàn)有一離子束,其中每個(gè)粒子的帶電荷量為Q,質(zhì)量為m,從與兩板等距處與板平行的方向連續(xù)射入[如圖(a)].設(shè)粒子通過平行板所用的時(shí)間為T(和電壓變化的周期相同),且已知所有的粒子最后都可以通過兩板間的空間而打在右端的靶上.試求粒子最后打在靶上的位置范圍(即與靶心O′的最大距離和最小距離).不計(jì)重力影響.

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科目:高中物理 來源:2009年上海市虹口區(qū)高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖(a)所示,兩個(gè)相同的盛水容器,密閉時(shí)裝有相同水位的水.現(xiàn)在它們頂部各插有一根兩端開口的玻璃管,甲容器中的玻璃管下端插入水中,乙容器中的玻璃管下端在水面上方.若打開容器底部的閥門,兩個(gè)容器中均有水流出,在開始的一段時(shí)間內(nèi),水流出的速度不變的是______.(選填“甲”或“乙”) 
某同學(xué)根據(jù)這一現(xiàn)象,猜測(cè)水流速度可能與水面上空氣的壓強(qiáng)有關(guān),他為了驗(yàn)證這一猜想,設(shè)計(jì)了如圖(b)所示的裝置,閥門K2控制的容器底部出水小孔是水平的.利用閥門K1可以改變密閉容器內(nèi)水面上方氣體的壓強(qiáng),利用平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可獲得K2剛打開時(shí)流出水的初速度.在一次實(shí)驗(yàn)中水深h=1m保持不變的情況下,測(cè)出水剛流出時(shí)的初速度和對(duì)應(yīng)的水面上氣體壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)記錄如下表所示:
壓強(qiáng)(×105pa)0.981.081.221.401.62
初速度(m/s)4.015.998.009.9911.99
該同學(xué)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),推得水面上氣體的壓強(qiáng)與水流初速度的關(guān)系為______,并推出外界大氣壓強(qiáng)值為______(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2).

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