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    如图所示，一束电子从Y轴上的a点以平行于x轴的方向射入第一象限区域，射入的速度为v0，电子质量为m，电荷量为e．为了使电子束通过X轴上的b点，可在第一象限的某区域加一个沿Y轴正方向的匀强电场．此电场的电场强度为E，电场区域沿Y轴方向为无限长，沿X轴方向的宽度为s，且已知Oa=L，Ob=2s，求该电场的左边界与b点的距离．
    电子进入电场后沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得电子运动的加速度a大小为：a=
    eE
    m
    ．
    设该电场的左边界与点N之间的距离为d，电子在电场中的运动时间为t．则可以分为两种情况讨论：
    若电子在离开电场前到达B点，则d=v0t≤s
    L=
    1
    2
    at2=
    eE
    2m
    t2，
    解得，d=
    2m
    v20
    L
    eE

    若电子在离开电场后到达B点，s＜d≤2s
    s=v0t，h=
    1
    2
    at2=
    1
    2
    eE
    m
    t2，
    tanθ=
    vy
    v0
    =
    at
    v0
    =
    eEs
    mv0
    ，
    则根据几何关系有tanθ=
    L-h
    d-s
    ，
    由以上两式，解得：d=
    m
    v20
    L
    Ees
    +
    s
    2
    ．
    故该电场的左边界与b点的距离为
    m
    v20
    L
    Ees
    +
    s
    2
    ．
    答：该电场的左边界与b点的距离为
    2m
    v20
    L
    eE
    或
    m
    v20
    L
    Ees
    +
    s
    2
    ．
    练习册系列答案
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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：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：问答题

    如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，偏转电场板间距离L=8cm，极板长为2L，下极板接地，偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是2L，在两极板间接有一交变电压，电压变化周期T=4s，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示，大量电子从偏转电场中央持续射入，穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的．
    （1）求电子进入偏转电场时的速度v0（用电子比荷
    e
    m
    、加速电压U0表示）；
    （2）在电势变化的每个周期内荧光屏会出现“黑屏”现象，即无电子击中屏幕，求每个周期内的“黑屏”时间有多长；
    （3）求荧光屏上有电子打到的区间的长度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板间距离d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场．在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h=1.25m的P点处有一带正电的小球，已知小球的质量m=5×10-6kg，电荷量q=5×10-10C．设A、B板的长度无限，g取10m/s2．求：
    （1）带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰；
    （2）小球与金属板碰撞点与开始下落P点的高度差．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸成向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切．一质子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若仅撤去磁场，质子仍从O1点以相同速度射入，经
    t0
    2
    时间打到极板上．
    （1）求两极板是电压U；
    （2）求质子从极板间飞出时的速度大小；
    （3）若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使质子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件？

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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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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为
    1
    4
    圆弧．一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是（　　）
    A．小球一定能从B点离开轨道
    B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动
    C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H
    D．小球到达C点的速度可能为零

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