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    如图（甲）所示，A、B是在真空中平行放置的金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场．A、B两极板间距离d=15cm．今在A、B两极板上加如图16（乙）所示的交变电压，交变
    电压的周期T=1.0×10-6s；t=0时，A板电势比B板电势高，电势差U0=1080V．一个荷质比q/m=1.0×108C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动，不计重力．问：
    （1）当粒子的位移为多大时，粒子速度第一次达最大值？最大速度为多大？
    （2）粒子运动过程中将与某一极板相碰撞，求粒子撞击极板时的速度大小．
    （1）在0～
    T
    3
    时间内，粒子加速向A板运动，当t=
    T
    3
    时，粒子第一次达到最大速度．
    根据牛顿第二定律可知，粒子运动的加速度a=
    F
    m
    =
    qU0
    md

    设粒子的最大速度为vm，此时的位移为s，则根据运动学公式有：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时间内，先加速后减速向A板运动，位移为sA；后
    T
    3
    内先加速后减速向B板运动，位移为sB．以后的每个周期都将重复上述运动．
    由于粒子在加速减速运动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
    所以粒子在一个周期内的位移为s1=sA-sB=0.06m
    第二个周期末，粒子与B板的距离为s2=2s1=0.12m．
    此时粒子距离A板的距离为s3=d-s2=0.03m＜0.04m，
    表明粒子将在第三个周期内的前
    T
    3
    内到达A板．
    设粒子到达A板时的速度为v，根据速度位移的关系有：v=
    		2as
    =
    2qU0
    md
    s3=12
    		3
    ×104m/s
    答：（1）当粒子的位移为0.04m时，粒子速度第一次达最大值，最大速度为vm=2.4×105m/s；
    （2）粒子运动过程中将与A极板相碰撞，撞击极板时的速度大小v=12
    		3
    ×104m/s    ．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E．一质量为m、带电量为+q的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知OP=d，OQ=2d，不计粒子重力．
    （1）求粒子过Q点时速度的大小和方向．
    （2）若磁感应强度的大小为一定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0；
    （3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，电子从负极板边缘垂直射入均强电场，恰好从正极板边缘飞出．现在若使两极板间的距离大于原来的2倍，两极板的电压保持不变，电子入射的方向和位置不变，且电子仍恰从正极板边缘飞出，则电子入射速度大小应为原来的（　　）
    A．
    		2
    2
    倍    		B．
    1
    2
    倍    		C．
    		2
    倍    		D．2倍

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    一个初动能为E0的电子，垂直电场线飞入平行板电容器中，飞出电容器的动能为2E0，如果此电子的初速度减为原来的一半，则它飞出电容器的动能变为______．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图（a），平行金属板长L，间距为d，两板接上周期性交变电压（b），在t=0时恰好有质量m，带电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场（不计重力），则下列关于粒子运动情况的表述正确的是（　　）
    A．粒子在垂直于板方向的分运动可能是往复运动
    B．粒子在垂直于板方向的分运动是单方向的直线运动
    C．只要周期T和电压U的值同时满足一定的条件，粒子就可沿与板平行的方向飞出
    D．粒子不可能沿与板平行的方向飞出

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图是示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极（XX'和YY'）、荧光屏组成，管内抽成真空。给电子枪通电后，如果在偏转电极XX'和YY'上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。要想让亮斑移到荧光屏的正上方，需在偏转电极__________（选填“XX'”或“YY'”）上加电压，且__________板电势高（选填“X”、“X'”、“Y”或“Y'”）。要想在荧光屏上出现一条沿水平方向展开的正弦曲线，需在偏转电极__________（选填“XX'”或“YY'”）上加扫描电压、在偏转电极__________（选填“XX'”或“YY'”）上加按照正弦规律变化的电压。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    示波器面板如图所示，图中左图为一信号源．

    (1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形(正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图所示)，应将信号源的a端与示波器面板上的________接线柱相连，b端与________接线柱相连．
    (2)若示波器所显示的输入波形如图右图所示，要将波形上移，应调节面板上的________旋钮；要使此波形横向展宽，应调节________旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节________旋钮．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的。为了获得清晰的图像电子束应该准确地打在相应的荧光点上。电子束（重力不计）飞行过程中受到地磁场的作用，会发生我们所不希望的偏转。关于从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中，电子由于受到地磁场作用的运动情况正确的是
    A．电子受到一个与速度方向垂直的恒力
    B．电子向荧光屏运动的过程中速率不发生改变
    C．电子在竖直平面内做匀变速曲线运动
    D．电子在竖直平面内的运动轨迹是直线

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在示波管中，电子枪在2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为（　　）
    A．4.8×10-6AB．3×10-13AC．9.6×10-6AD．3×10-6A

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