题目内容

如图2所示，水平放置的两个平行金属板，上板带负电，下板带等量的正电，三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的微粒从极板的左侧P点以相同的水平初速度进入电场，分别落在正极板的a、b、c三处，由此可知（     ）
A.微粒a带正电，b不带电，c带负电
B.三个微粒在电场中运动的时间相等
C.三个微粒在电场中的加速度aa<ab<ac
D.三个微粒到达正极板的动能Eka>Ekb>Ekc

D


【试题分析】
练习册系列答案
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如图甲所示，水平放置的两平行金属板的板长l不超过0.2m，OO′为两金属板的中线．在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场，其竖直左边界MN与OO′垂直，磁感应强度的大小B=0.010T，方向垂直于纸面向里．两金属板间的电压U随时间t变化的规律如图乙所示，现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=1×105m/s，沿两金属板的中线射入电场中．已知带电粒子的荷质比
qm
=1×108C/kg，粒子所受重力和粒子间的库仑力忽略不计，不考虑粒子高速运动的相对论效应．在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两金属板间的电场强度是不变的．精英家教网
（1）在t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出，求该粒子射出电场时速度的大小；
（2）对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场和射出磁场两点间的距离为d，请你证明d是一个不变量．
（3）请你通过必要的计算说明：为什么在每个粒子通过电场区域的时间内，可以认为两金属板间的电场强度是不变的．
如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN，现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U0，反向电压值为
U0
2
，且每隔
T
2
变向1次．现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T．不计重力的影响，试问：精英家教网
（1）定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况．
（2）在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中？
（3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压U0的数值应满足什么条件？（写出U0、m、d、q、T的关系式即可）
如图2所示，水平放置的平行板间的匀强电场中P点有一带电微粒正处于静止状态，如果把平行带电板瞬时改为竖直放置，带电微粒的运动将是（）
A.保持静止状态
B.从P点开始做自由落体运动
C.从P点开始做平抛运动
D.从P点开始做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动

如图2所示，水平放置的厚度均匀的铝箔，置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.一带电粒子进入磁场后在磁场中做匀速圆周运动，到达P点垂直穿过铝箔后仍做匀速圆周运动，粒子每次穿过铝箔时损失的能量都相同，如图中两圆弧半径R=25 cm,r=20 cm，问：

（1）这个粒子带何种电荷？

（2）该粒子总共能穿过铝箔多少次？

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