如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B,两板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1。当t=0时,在a、b两端加上如图乙所示的电压,同时在c、d两端

如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B,两板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1。当t=0时,在a、b两端加上如图乙所示的电压,同时在c、d两端

题型:福建省模拟题难度:来源:
如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B,两板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1。当t=0时,在a、b两端加上如图乙所示的电压,同时在c、d两端加上如图丙所示的电压。此时,一质量为m的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处(P、O1、O2在同一竖直线上)。重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若在时刻将开关S从1扳到2,当ucd=2U0时,求微粒P的加速度大小和方向;
(2)若要使微粒P以最大的动能从A板中的小孔O1射出,问在到t=T之间的哪个时刻,把开关S从1扳到2?ucd的周期T至少为多少?
答案
解:(1)当A、B间加电压U0时,微粒P处于平衡状态,根据平衡条件,有
当A、B电压为2U0时,根据牛顿第二定律,有
由①②得
加速度的方向竖直向上
(2)依题意,为使微粒P以最大的功能从小孔O1射出,应让微粒P能从O2处于初速向上一直做匀加速运动。为此,微粒P应先自由下落一段时间,然后加上电压2U0,使微粒P接着以大小为g的加速度向下减速到O2处再向上加速到O1也射出。设向下加速和向下减速的时间分别为,则
 ⑤
解得
故应在时刻把开关S从1扳到2
设电压ucd的最小周期为T0,向上加速过程,有
解得
举一反三
如图所示,电子由静止经加速电场加速后,从AB板的中线垂直射入AB间匀强电场中。若加速电压为U1,偏转电压为U2,则
[     ]
A.电子最终具有的动能Ek=e(U1+U2/2)
B.为使电子能飞出电场,U1必须大于U2
C.电子在两电场间始终做匀变速运动
D.若增大U1,则电子在偏转电场中的运动时间可能不变
题型:同步题难度:| 查看答案
如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时的一段轨迹如图中细线所示,若不计重力的作用,则在飞越该电场的过程中,下列说法中正确的是
[     ]
A.该粒子带负电   
B.该粒子的动能先增大后减小  
C.该粒子的电势能先增大后减小  
D.该粒子运动到无穷远处后,其速度大小一定仍为v
题型:0118 同步题难度:| 查看答案
如图所示板长为L的电容器与水平面成θ角,板间有匀强电场,一个带负荷电量为q,质量为m的液滴,以速度V0垂直于电场方向射入两板间,射入后液滴沿直线运动,则板间场强E=_____________,离开时速度为_____________。
题型:江西省专项题难度:| 查看答案
如图所示在竖直平面内存在方向竖起向下的匀强电场,质量为m的带电小球以V0从O点沿ox水平射入电场后,恰好通过A点,已知oA连线与ox轴夹角为30°,球通过A点时的动能为_____________。
题型:江西省专项题难度:| 查看答案
如图所示,匀强电场方向沿轴的正方向,场强为。在点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒,其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动,经过一段时间到达B点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求:
(1)分裂时两个微粒各自的速度;
(2)当微粒1到达B(点时,电场力对微粒1做功的瞬间功率;
(3)当微粒1到达B(点时,两微粒间的距离。
题型:江西省专项题难度:| 查看答案
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