如图所示，A、B为真空中相距为d的一对平行金属板，两板间的电压为U，一带电粒子从A板的小孔进入电场，粒子的初速度可视为零，经电场加速后从B板小孔射出．已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q．带电粒子所受重力不计．求：
（1）带电粒子从B板射出时的速度大小；
（2）带电粒子在电场中运动的时间．

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如图所示，A、B为真空中相距为d的一对平金属板，两板间的电压为U，一电子以v₀的速度从A板小孔与板面垂直地射入电场中．已知电子的质量为m，电子的电荷量为e．
求：（1）电子从B板小孔射出时的速度大小；
（2）电子离开电场时所需要的时间；
（3）要使进入电场的电子恰好不能从B小孔射出，A、B两板哪个金属板电势高，电压多大？

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1

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3

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5

6

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8

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12

13

A

C

C

D

C

D

A

B

B

B

C

A

B

14.   2      B

15.  4.75Ω，0.76W  g

16.  4.945     650 

17. 解答：

（1）设带电粒子从B板射出时的速度为v，根据动能定理：

（2）以带电粒子为研究对象，设带电粒子在电场中运动的时间为t，根据运动学公式

  设带电粒子在电场中的加速度为a，

18. 解答：

（1）对金属棒进行受力分析，如图所示，设滑动变阻器接入电路的阻值为R，对于闭合电路

   （2）当匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，对金属棒进行受力分析，如图所示，

19.解答：

（1）对A、B两球组成的系统，设A球的速度为v_A，根据动量守恒定律：

         A球的速度大小为6m/s   （3分）

（2）对A、B两球组成的系统，电场力做正功，电势能减少，根据能量守恒定律，电势能的减少量等于动能的增加量：

            （3分）

（3）开始时：对A球：  

根据牛顿运动定律   

         经过一段时间后，对B球：

根据牛顿运动定律    

             所以：     （2分）

20．解答：

（1）以带电粒子为研究对象，对带电粒子受力分析，带电粒子在电场中向上做类平抛运动，设它在+y方向上偏移量为Δy，在电场中的加速度为a，运动时间为t，所以：

坐标为：

（2）设带电粒子进人磁场时的速度大小为v，沿y轴方向的速度为v_y，所以：

            （2分）

速度方向与水平方向成45°角。   （1分）

  （3）画出带电粒子进入磁场后的临界运动轨迹，设进入磁场时速度v的方向与水平方向的夹角为θ，

画进、出磁场是速度的垂线，交点为半径，设半径为r，由几何关系得：

                      （4分）

21．（10分）解答：

（1）设绝缘板A匀加速和匀减速运动过程中的加速度大小分别为a₁和a₂，由绝缘板A运动的速度随时间变化的图象2可知，加速运动的时间t₁=0.8s，减速运动的时间为t₂=0.2s，

所以：  （4分）

（2）以滑块B为研究对象：

分析：当板A做匀加速运动时，滑块B处于超重状态，滑块B不会相对于A板滑动，当板A做匀减速运动时，滑块B处于失重状态而滑动，设滑块B在水平方向的加速度为a₃，

受力分析如图1所示：

板A静止后，滑块B做匀减速直线运动，设滑块B在水平方向的加速度为a₄，受力分析如图2所示：

    （2分）

联立方程（1）、（2）得：μ=0.4       （1分）

  （1分）