热门试卷

解：（1）第一个微粒进入电容器后只受重力作用，做平抛运动，

水平方向：=v0t，竖直方向：=gt2，

代入数据解得：v0=2.5m/s；

（2）当平行板电容器电压最大时，进入板间的微粒刚好从下极板右边缘飞出，

微粒在板间做类平抛运动，水平方向：L=v0t1，竖直方向：=at12，

由牛顿第二定律得：mg-q=ma，

代入数据解得：U=6V；

答：（1）为使第一个微粒恰能落在下极板的中点，求微粒入射的初速度v0为2.5m/s．

（2）若带电微粒以第（1）问中初速度v0入射，则平行板电容器所获得的电压最大值是6V．

解：（1）设负离子的质量为m，电量为q，从B板小孔飞出的速度为v0，

由动能定理 U1q=mv02…①

得

由类平抛规律：…②

y=…③

又a=…④

整理可得y=…⑤

又y=…⑥

联立⑤⑥代入数据可解得U2=32V，因负离子所受电场力方向向上，所以且C板电势高；

（2）假设粒子能飞出电场，则粒子在电场方向偏转的距离满足

==

故离子不能打在极板上，离开电场时的侧位移为0.05m．

答：（1）为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压U2应为32V，C板电势高；

（2）如果C、D两板间所加的电压为U3=4V，则负离子离开电场时发生的侧移（垂直于板方向的位移）为0.05m．

解：（1）对于t=0时刻进入的粒子，前半周期向右匀加速运动，后半周期向右匀减速运动到速度为零．有：d=2×解得：a=

（2）对于t=进入的粒子，有：-内向右匀加速，有：s1=解得：s1=，-内向右匀减速到速度为零，有：s2=s1=，-内反向向左匀加速，有：s3=解得：s3=，-内反向向左匀减速到速度为零，有：s4=s3=

所以粒子运动一个周期T后，距a板距离为：s=s1+s2-s3-s4=+--=

（3）-内继续向右匀加速，有：s5=s1=

在t=时刻，粒子的速度为v=a解得：v=

从t=时刻开始，设再经过△t时间，粒子刚好到达b板，有：

s6=v△t-a△t2        d=++s6

解得：△t=（）T，[（+）T不符合题意，舍去]

所以总时间为t0=T++△t=≈1.57T

答；（1）粒子在两板之间运动的加速度大小为

（2）粒子在两板之间运动一个周期T后它将运动到距a板的地方．

（3）在第（2）问的情况下，粒子在两板之间运动1.57T，才能到达b板．