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    如图所示的直角坐标系中，在，的区域有一对平行金属板M和N，其中N板位于轴上，M、N板加有如图所示电压，平行金属板右侧存在沿y轴负向与平行金属板等宽度的匀强电场，场强大小为E，在的区域存在垂直纸面的矩形有界磁场，其下边界和左边界分别与、轴重合。时刻一质量为，电量为的带电微粒沿着平金属板的轴线以初速度向右开始运动，恰从M板右边缘的P点沿轴正向进入平行金属板右侧电场，经过一段时间后以的速度经Q点进入磁场，Q点为与y轴的交点，再经磁场偏转带电微粒恰好从坐标原点沿轴负向返回电场，不计带电微粒的重力。求：
    （1）平行金属板M、N间的距离及右侧电场的宽度；
    （2）平行金属板上所加电压满足的条件；
    （3）矩形磁场区域的最小面积。
    （1）（2）  （）（3）
    （1）因带电微粒在P点速度沿轴正向，则带电微粒在Q点的与水平速度为，设速度方向夹角为，有： （1分）
    在Q点的竖直方向分速度为 （1分）

    从P点到Q点，带电微粒做类平抛运动：  
    （2分）
    （2分）
    （2）平行金属板间粒子的运动轨迹如图，粒子在电场中运动侧向总位移满足：
    （2分）   又  其中（） （2分）

    由上面两式可解得：  （）（2分）
    （3）如图，设最小的矩形磁场的高为，宽为，
    画出带电粒子的运动轨迹，则由几何知识可知： 

    故；。（2分）
    可得矩形磁场的最小面积为：（2分）
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图2-3所示，一带电粒子以竖直向上的初速度，自A处进入电场强度为E、方向水平向右的匀强电场，它受到的电场力恰与重力大小相等。当粒子到达图中B处时，速度大小仍为，但方向变为水平向右，那么A、B之间的电势差等于多少？从A到B经历的时间为多长？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为U0，周期为T0.在t＝0时刻将一个质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t＝时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区．(不计粒子重力，不考虑极板外的电场)


    (1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d.
    (2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件．
    (3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t＝3T0时刻再次到达S2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在平行板电容器的两板A、B上，加上如下图所示的交变电压，开始B板电势比A板电势高。在电场力作用下，原来静止在两板中间的电子开始运动。若两极板间的距离足够大，下列说法正确的是（  ）

    A．电子一直向着A板运动     
    B．电子一直向着B板运动
    C．电子先向A板运动，然后返回B板运动，之后在A、B两板间做周期性往返运动
    D．电子先向B板运动，然后返回A板运动，之后在A、B两板间做周期性往返运动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图(甲)所示,两个平行金属板P?Q正对竖直放置,两板间加上如图(乙)所示的交变电压.t=0时,Q板比P板电势高U0,在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动(电子所受重力可忽略不计),已知电子在0~4t0时间内未与两板相碰.则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是(    )
    A．0<t<t0B．t0<t<2t0
    C．2t0<t<3t0D．3t0<t<4t0

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，A、B两导体板平行放置，在t=0时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在A、B两板间加四种电压，它们的UAB—t图线如下列四图所示。其中可能使电子到不了B板的是 ：

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m＝0.2 kg，带电荷量为q＝＋2.0×10－6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.1.从t＝0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向，g取10 m/s2)，求：

    小题1: 23秒内小物块的位移大小；
    小题2: 23秒内电场力对小物块所做的功．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    平行正对极板A、B间电压为U0，两极板中心处均开有小孔．平行正对极板C、D长均为L，板间距离为d，与A、B垂直放置，B板中心小孔到C、D两极板距离相等．现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从A板中心小孔处无初速飘入A、B板间，其运动轨迹如图中虚线所示，恰好从D板的边沿飞出．该粒子所受重力忽略不计，板间电场视为匀强电场．
    （1）指出A、B、C、D四个极板中带正电的两个极板；
    （2）求出粒子离开B板中心小孔时的速度大小；
    （3）求出C、D两极板间的电压．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两平行金属板水平放置，如图所示，M板带正电，N板带负电，有A、B两个带正电的微粒以相同的速度，从P点沿水平方向射入电场，经一段时间后，A落在N板上的A点，B落在N板上的B点，重力不计，则（　　）
    ①A的加速度比B大
    ②A的荷质比比B大
    ③若电量相等，则B到达N板时的动能比A大
    ④若质量相等，则A的动量改变量比B大．
    A．①②B．①②③C．①②④D．①②③④

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