题目内容
11．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t=$\frac{T}{4}$时刻，将开关S从1扳到2，当ucd=2U0时，求微粒P加速度的大小和方向；
（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 t=$\frac{T}{2}$到t=T之间的哪个时刻，把开关S从1扳到2？
分析 当平行金属板AB通入乙图电压时，带电微粒恰好处于静止状态．当通入丙图电压时，从而可根据牛顿第二定律算出微粒的加速度；要使微粒P以最大的动能从A板中的小孔O1射出，即电场力对微粒做功最多，则由运动学公式可算出该时刻．
解答 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
q$\frac{{U}_{0}}{d}$=mg ①
当A、B间电压为2U0时，根据牛顿第二定律，有 q$\frac{2{U}_{0}}{d}$-mg=ma②
由①②得 a=g ③加速度的方向竖直向上；
（2）依题意，为使微粒P以最大的动能从小孔O1射出，应让微粒P能从O2处无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孔射出．设向下加速和向下减速的时间分别为t1和t2，则
gt1=gt2 ④
$\frac{d}{2}$=$\frac{1}{2}$gt12=$\frac{1}{2}$gt22 ⑤
解得t1=t2=$\sqrt{\frac{d}{2g}}$ ⑥
故应在t=T-$\sqrt{\frac{d}{2g}}$T时刻把开关S从1扳到2．
答：（1）若在t=$\frac{T}{4}$时刻，将开关S从1扳到2，当ucd=2U0时，微粒P加速度的大小为g，方向竖直向上；
（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 t=$\frac{T}{2}$到t=T之间的T-$\sqrt{\frac{d}{2g}}$T时，把开关S从1扳到2．
点评 虽然带电微粒在恒定电场运动，但由于电势差的不同，导致带电微粒时而匀加速时而匀减速，时而向下加速时而向上减速．
练习册系列答案
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1．如图所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳端A点向上移动，则（ ）
| A． | 绳OA所受的拉力逐渐增大 | B． | 绳OA所受的拉力逐渐减小 | ||
| C． | 绳OA所受的拉力先增大后减小 | D． | 绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大 |
6．
如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（ ）
如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是（ ）| A． | 粒子在M点的速率最大 | |
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| C． | 粒子在电场中的电势能先增加后减少 | |
| D． | 粒子在电场中的电势能始终在增加 |
16．关于洛伦兹力的特点下列说法不正确的是（ ）
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| D． | 只要电荷放在磁场中，就一定受到洛伦兹力 |
3．电磁波与我们的生活密切相关．下列关于电磁波及其应用的说法中正确的是（ ）
| A． | 电饭煲是利用电磁波来加热食物的电器 | |
| B． | 电磁波不能在真空中传播 | |
| C． | 电磁波不会产生污染 | |
| D． | 雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备 |
20．物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰．下列描述中符合物理学史实的是（ ）
| A． | 奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 | |
| B． | 法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律 | |
| C． | 楞次发现了磁场对电流的作用规律 | |
| D． | 洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律 |
如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的 高尔夫球．由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴．该球被击出时初速度的大小为L$\sqrt{\frac{2g}{h}}$，水平风力对物体所做的功为-$\frac{mg{L}^{2}}{h}$．