题目内容

如图所示，C、D两带电平行金属板间的电压为U，A、B也为一对竖直放置的带电平行金属板，B板上有一小孔，小孔在C、D两板间的中心线上．一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从D板边缘的O点以速度vo斜向射入C、D板间，穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零，则A、B两板间的电压为（　　）
A．
mv02-qU
2q
B．
2mv02-qU
2q
C．
mv02-qU
q
D．
2mv02-qU
q

D点与小孔间沿电场线方向的距离为板间距的一半，故电势差为
1
2
U；
对从D到P过程运用动能定理全程列式，有
-q?
1
2
U-qUAB=0-
1
2
m
v20

解得
UAB=
mv02-qU
2q

故选A．
练习册系列答案
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如图（a）所示, 水平放置的平行金属板AB间的距离，板长,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间.距金属板右端处竖直放置一足够大的荧光屏．现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知 ．在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量，电荷量，速度大小均为．带电粒子的重力不计．求：
（1）在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度
（2）荧光屏上出现的光带长度
（3）若撤去挡板，同时将粒子的速度均变为，则荧光屏上出现的光带又为多长?
如图所示，两块平行金属板，相距为d．加上如图所示的电压，电压的最大值为U，周期为T．现有一束离子束，其中每个粒子的电量为q、质量为m，从与两板等距处沿两板平行的方向连续射入，设粒子通过平行板间区域所用的时间为T(与电压的变化周期相同)，且所有的粒子都可以通过两板间的空间而打到右端的靶上．

(1)粒子打到靶上的位置与靶的中心点O间的距离s与粒子入射时刻t有关，写出s与t[t]的函数关系式．
(2)求所有粒子打到靶上的位置的范围(即求出它们与靶的中心点O的最大距离与最小距离)．
如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B间的距离为d，金属板长L=2
3
d，B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K，现有质量为m、带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的速度v0不断射入，不计粒子所受的重力．
（1）若在A、B板间加一恒定电压U=U0，则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K，求U0的大小；
（2）若在A、B板间加上如图乙所示的电压，电压为正表示A板比B板的电势高，其中T=
2L
v0
，且粒子只在0～
T
2
时间内入射，则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入？
如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切．已知AB长为L=10m，倾角θ=37°，BC长s=
35
9
m，CD弧的半径为R=
25
12
m，O为其圆心，∠COD=143°．整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C．一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动．若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物体运动过程中电荷量不变．求
（1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；
（2）物体能否到达D点；
（3）物体离开CD轨道后运动的最高点相对于O点的水平距离x和竖直距离y．
如图所示，在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地．现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点．如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N+l滴油滴刚好能飞离电场，假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　）
A．第1滴油和第N+1滴油滴运动时间之比为1：2
B．落到A板的油滴数N=
3Cdmg
8q2
C．第N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于
mgd
8
D．第N+1滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于
3mgd
8
如图所示，在xoy平面中第一象限内有一点P（4，3），OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP上方有平行于OP向上的匀强电场，电场强度E=100V/m．现有质量m=1×10-6kg，电量q=2×10-3C带正电的粒子，从坐标原点O以初速度v=1×103m/s垂直于OP方向射入磁场，经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为O点时动能的2倍，不计粒子重力．求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）OM两点间的电势差；
（3）M点的坐标及粒子从O运动到M点的时间．
如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，轨道位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．现有一质量为m的带电小滑块（体积很小可视为质点），在BC轨道的D点释放后可以静止不动．已知OD与竖直方向的夹角为α=37°，随后把它从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为u=0.25，且tan37°=0.75．求：
（1）画出带电小滑块在D点的受力；
（2）滑块甲的带电量q1和带电种类；
（3）滑块下滑通过B点时的速度大小vB；
（4）水平轨道上A、B两点之间的距离L．
如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场．电量为q、动能为E0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力．
（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能．
（2）若粒子离开电场时动能为EK′，求电场强度的大小？

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