如圖（甲）所示，A、B是在真空中平行放置的金屬板，加上電壓后，它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．A、B兩極板間距離d=15cm．今在A、B兩極板上加如圖16（乙）所示的交變電壓，交變
電壓的周期T=1.0×10-6s；t=0時(shí)，A板電勢(shì)比B板電勢(shì)高，電勢(shì)差U0=1080V．一個(gè)荷質(zhì)比q/m=1.0×108C/kg的帶負(fù)電的粒子在t=0時(shí)從B板附近由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力．問：
（1）當(dāng)粒子的位移為多大時(shí)，粒子速度第一次達(dá)最大值？最大速度為多大？
（2）粒子運(yùn)動(dòng)過程中將與某一極板相碰撞，求粒子撞擊極板時(shí)的速度大�。�
（1）在0～
T
3
時(shí)間內(nèi)，粒子加速向A板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=
T
3
時(shí)，粒子第一次達(dá)到最大速度．
根據(jù)牛頓第二定律可知，粒子運(yùn)動(dòng)的加速度a=
F
m
=
qU0
md

設(shè)粒子的最大速度為vm，此時(shí)的位移為s，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：s=
1
2
at2=
qU0T2
2md9
=0.04m
vm=at=
qU0T
md3
=2.4×105m/s
（2）粒子在第一周期的前
2
3
T時(shí)間內(nèi)，先加速后減速向A板運(yùn)動(dòng)，位移為sA；后
T
3
內(nèi)先加速后減速向B板運(yùn)動(dòng)，位移為sB．以后的每個(gè)周期都將重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)．
由于粒子在加速減速運(yùn)動(dòng)中的加速度大小相等，所以有：sA=2s=0.08m
sB=2s′=2×
1
2
at′2=2×
qU0
2md
(
T
6
)2=0.02m
所以粒子在一個(gè)周期內(nèi)的位移為s1=sA-sB=0.06m
第二個(gè)周期末，粒子與B板的距離為s2=2s1=0.12m．
此時(shí)粒子距離A板的距離為s3=d-s2=0.03m＜0.04m，
表明粒子將在第三個(gè)周期內(nèi)的前
T
3
內(nèi)到達(dá)A板．
設(shè)粒子到達(dá)A板時(shí)的速度為v，根據(jù)速度位移的關(guān)系有：v=
2as
=
2qU0
md
s3=12
3
×104m/s
答：（1）當(dāng)粒子的位移為0.04m時(shí)，粒子速度第一次達(dá)最大值，最大速度為vm=2.4×105m/s；
（2）粒子運(yùn)動(dòng)過程中將與A極板相碰撞，撞擊極板時(shí)的速度大小v=12
3
×104m/s．
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：問答題

如圖，在坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場(chǎng)，以后僅保留磁場(chǎng)．已知OP=d，OQ=2d，不計(jì)粒子重力．
（1）求粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向．
（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0；
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為另一確定值，經(jīng)過一段時(shí)間后粒子將再次經(jīng)過Q點(diǎn)，且速度與第一次過Q點(diǎn)時(shí)相同，求該粒子相鄰兩次經(jīng)過Q點(diǎn)所用的時(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，電子從負(fù)極板邊緣垂直射入均強(qiáng)電場(chǎng)，恰好從正極板邊緣飛出．現(xiàn)在若使兩極板間的距離大于原來(lái)的2倍，兩極板的電壓保持不變，電子入射的方向和位置不變，且電子仍恰從正極板邊緣飛出，則電子入射速度大小應(yīng)為原來(lái)的（　�。�
A．
2
2
倍		B．
1
2
倍		C．
2
倍		D．2倍

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

一個(gè)初動(dòng)能為E0的電子，垂直電場(chǎng)線飛入平行板電容器中，飛出電容器的動(dòng)能為2E0，如果此電子的初速度減為原來(lái)的一半，則它飛出電容器的動(dòng)能變?yōu)開_____．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖（a），平行金屬板長(zhǎng)L，間距為d，兩板接上周期性交變電壓（b），在t=0時(shí)恰好有質(zhì)量m，帶電量為q的粒子在板間中央沿水平方向以速度v0射入電場(chǎng)（不計(jì)重力），則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)情況的表述正確的是（　�。�
A．粒子在垂直于板方向的分運(yùn)動(dòng)可能是往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B．粒子在垂直于板方向的分運(yùn)動(dòng)是單方向的直線運(yùn)動(dòng)
C．只要周期T和電壓U的值同時(shí)滿足一定的條件，粒子就可沿與板平行的方向飛出
D．粒子不可能沿與板平行的方向飛出

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖是示波管的原理圖，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極（XX'和YY'）、熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。給電子槍通電后，如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點(diǎn)，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。要想讓亮斑移到熒光屏的正上方，需在偏轉(zhuǎn)電極__________（選填“XX'”或“YY'”）上加電壓，且__________板電勢(shì)高（選填“X”、“X'”、“Y”或“Y'”）。要想在熒光屏上出現(xiàn)一條沿水平方向展開的正弦曲線，需在偏轉(zhuǎn)電極__________（選填“XX'”或“YY'”）上加掃描電壓、在偏轉(zhuǎn)電極__________（選填“XX'”或“YY'”）上加按照正弦規(guī)律變化的電壓。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

示波器面板如圖所示，圖中左圖為一信號(hào)源．

(1)若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形(正弦交流信號(hào)的電流i隨時(shí)間t做周期性變化的圖像如圖所示)，應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的________接線柱相連，b端與________接線柱相連．
(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖右圖所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的________旋鈕；要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕；要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

電視顯像管上的圖像是電子束打在熒光屏的熒光點(diǎn)上產(chǎn)生的。為了獲得清晰的圖像電子束應(yīng)該準(zhǔn)確地打在相應(yīng)的熒光點(diǎn)上。電子束（重力不計(jì)）飛行過程中受到地磁場(chǎng)的作用，會(huì)發(fā)生我們所不希望的偏轉(zhuǎn)。關(guān)于從電子槍射出后自西向東飛向熒光屏的過程中，電子由于受到地磁場(chǎng)作用的運(yùn)動(dòng)情況正確的是
A．電子受到一個(gè)與速度方向垂直的恒力
B．電子向熒光屏運(yùn)動(dòng)的過程中速率不發(fā)生改變
C．電子在豎直平面內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D．電子在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在示波管中，電子槍在2s內(nèi)發(fā)射了6×1013個(gè)電子，則示波管中電流的大小為（　　）
A．4.8×10-6AB．3×10-13AC．9.6×10-6AD．3×10-6A

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