（12分）如圖（a）所示, 水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m，板長L=0.3m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏．現(xiàn)在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知U0=1.0×102V．在擋板的左側，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板，粒子的質(zhì)量m=1.0×10-7kg，電荷量q=1.0×10-2C，速度大小均為v0=1.0×104m/s．帶電粒子的重力不計．

求：（1）在t=0時刻進入的粒子，射出電場時豎直方向的速度；
（2）熒光屏上出現(xiàn)的光帶長度；
（3）若撤去擋板，同時將粒子的速度均變?yōu)関=2.0×104m/s，則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長?

（1）103 m/s    （2）4.0×10-2m   （3）0.15m

解析試題分析：（1）從t=0時刻進入的帶電粒子水平方向速度不變。
在電場中運動時間t=L/v0=3×10-5s ，正好等于一個周期         （1分）
豎直方向先加速后減速，加速度大小         （1分）
射出電場時豎直方向的速度       （1分）
（2）無論何時進入電場，粒子射出電場時的速度均相同。
偏轉(zhuǎn)最大的粒子偏轉(zhuǎn)量 （2分）
反方向最大偏轉(zhuǎn)量     （2分）
形成光帶的總長度l=4.0×10-2m        （1分）
（3）帶電粒子在電場中運動的時間為T/2，打在熒光屏上的范圍如圖c所示。

         （1分）
          （1分）
形成的光帶長度l=d1+ d+ d2=0.15m  （2分）
考點：本題考查帶電粒子帶周期性變化電場中的運動，意在考查學生的綜合能力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）電子自靜止開始經(jīng)M、N板間的電場加速后從A點垂直于磁場CD邊界射入右側范圍足夠大，磁感應強度為B的勻強磁場中，經(jīng)過一段時間電子經(jīng)過CD邊界上的P點（圖中未畫出），如圖所示。已知AP間的距離為d，電子的質(zhì)量為m，電量為e）求：

（1）電子在磁場中運動時的圓周半徑；
（2）電子在磁場中的運動時間；
（3）M、N板間的電壓。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在空間中取直角坐標系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E。靜止的電子經(jīng)過另一個電勢差為U的電場加速后，從y軸上的A點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點坐標為（0，h）。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，加速電場的電勢差U＞，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度v；
（2）電子經(jīng)過x軸時離坐標原點O的距離l。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（11分）如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y'長為L，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側相距b．在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從兩板左側中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出．

（1）證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心O點；
（2）求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；
（3）求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）把帶電荷量2×10﹣8C的正點電荷從無限遠處移到電場中A點，要克服電場力做功8×10－6J，若把該電荷從無限遠處移到電場中B點，需克服電場力做功2×10-6J，取無限遠處電勢為零.求：
（1）A點的電勢；
（2）A、B兩點的電勢差；
（3）若把2×10－5C的負電荷由A點移到B點電場力做的功.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強電場，電場強度為E，與區(qū)域邊界BC相距L處豎直放置足夠大的熒光屏，熒光屏與AB延長線交于O點�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從A點沿AB方向以一定的初速進入電場，恰好從BC邊的中點P飛出，不計粒子重力。

（1）求粒子進入電場前的初速度的大小？
（2）其他條件不變，增大電場強度使粒子恰好能從CD邊的中點Q飛出，求粒子從Q點飛出時的動能？
（3）現(xiàn)將電場（場強為E）分成AEFD和EBCF相同的兩部分，并將EBCF向右平移一段距離x（x≤L），如圖乙所示。設粒子打在熒光屏上位置與0點相距y，請求出y與x的關系？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，A、B兩塊金屬板水平放置，相距為d="0." 6 cm，兩板間加有一周期性變化的電壓，當B板接地（）時，A板電勢，隨時間變化的情況如圖乙所示．現(xiàn)有一帶負電的微粒在t=0時刻從B板中央小孔射入電場，若該帶電微粒受到的電場力為重力的兩倍，且射入電場時初速度可忽略不計．求：

（1）在0～和～T這兩段時間內(nèi)微粒的加速度大小和方向；
（2）要使該微粒不與A板相碰，所加電壓的周期最長為多少（g="10" m/s2）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如下圖，加在極板A、B間的電壓做周期性的變化，正向電壓為，反向電壓為.周期為。在t=0時，極板B附近的一個電子，質(zhì)量為m,電荷量為e，受電場力的作用由靜止開始運動。不計電子重力。

①若在時間內(nèi)，電子不能到達極板A,求板間距d應滿足的條件。
②板間距d滿足何種條件時，電子到達極板A時動能最大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

直流電源的路端電壓U="182" V。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點a、b、c、d連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3。孔O1正對B和E，孔O2正對D和G。邊緣F、H正對。一個電子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向從A點進入電場，恰好穿過孔O1和O2后，從H點離開電場。金屬板間的距離L1="2" cm，L2="4" cm，L3="6" cm。電子質(zhì)量me=9.1×10-31 kg，電量q=1.6×10-19 C。正對兩平行板間可視為勻強電場，（不計電子的重力）

求：（1）各相對兩板間的電場強度（小數(shù)點后保留2位）。
（2）電子離開H點時的動能。
（3）四塊金屬板的總長度（AB+CD+EF+GH）。

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