【題目】如圖所示的裝置，在加速電場(chǎng)U1內(nèi)放置一根塑料管AB（AB由特殊絕緣材料制成，不會(huì)影響電場(chǎng)的分布），緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板，板長(zhǎng)為L，兩板間距離為d．一個(gè)帶負(fù)電荷的小球，恰好能沿光滑管壁運(yùn)動(dòng)．小球由靜止開(kāi)始加速，離開(kāi)B端后沿金屬板中心線水平射入兩板中，若給兩水平金屬板加一電壓U2，當(dāng)上板為正時(shí)，小球恰好能沿兩板中心線射出；當(dāng)下板為正時(shí)，小球射到下板上距板的左端L/4處，求：

（1）U1：U2的比值大��；

（2）若始終保持上板帶正電，為使經(jīng)U1加速的小球，沿中心線射入兩金屬板后能夠從兩板之間射出，兩水平金屬板所加電壓U的范圍是多少？（請(qǐng)用U2表示）

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：當(dāng)上極板為正時(shí)，電場(chǎng)力和重力平衡，根據(jù)平衡求出所加的電壓大�。�(dāng)下極板為正時(shí)，小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，結(jié)合水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及在加速電場(chǎng)中運(yùn)用動(dòng)能定理，求出加速電壓的大小，從而求出兩個(gè)電壓的比值．抓住小球在上級(jí)板邊緣和下極板邊緣射出這兩個(gè)臨界情況，結(jié)合牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出兩水平金屬板所加電壓U的范圍．

（1）設(shè)粒子被加速后的速度為，當(dāng)兩板間加上電壓，如上板為正時(shí)，

如下板為正時(shí)， ，解得；

（2）當(dāng)上板加最大電壓Um時(shí)，粒子斜向上偏轉(zhuǎn)剛好穿出，

， ，得

若上板加上最小正電壓時(shí)，粒子向下偏轉(zhuǎn)恰穿出： ，
得，電壓的范圍為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑“∠”型金屬支架ABC固定在水平面里，支架處在垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一金屬導(dǎo)體棒EF放在支架上，用一輕桿將導(dǎo)體棒與墻固定連接，導(dǎo)體棒與金屬支架接觸良好，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力最大

B. 時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零

C. 到時(shí)間內(nèi)，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力先增大后減小

D. 到時(shí)間內(nèi)，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力方向不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M = 0.4kg的小物塊B在足夠長(zhǎng)的光滑水平臺(tái)面上靜止不動(dòng)，其右側(cè)固定有一輕質(zhì)水平彈簧（處于原長(zhǎng)）。臺(tái)面的右邊平滑對(duì)接有一等高的水平傳送帶，傳送帶始終以的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。另一質(zhì)量m = 0.1kg的小物塊A以速度水平滑上傳送帶的右端。已知物塊A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶左右兩端的距離，滑塊A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，取。

（1）求物塊A第一次到達(dá)傳送帶左端時(shí)速度大��；

（2）求物塊A第一次壓縮彈簧過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（g取9.8m/s2）

(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________________。

(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________ m/s。

(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L＝5 cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線表示未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖能作出正確判斷的是（ ）

A. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)受力何處較大

B. 帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)

C. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大

D. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】金屬板和板前一正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B、C、D為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，則（　�。�

A. B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

B. B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的大

C. 負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能低于在A點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 正電荷由D點(diǎn)靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電鍵S原來(lái)是閉合的，當(dāng)R1、 R2的滑片剛好處于各自的中點(diǎn)位置時(shí)，懸在平行板電容器C兩水平極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，能使塵埃P加速向上移動(dòng)的方法是( )

A．把R1的滑片向上移動(dòng)

B．把R2的滑片向上移動(dòng)

C．把R2的滑片向下移動(dòng)

D．?dāng)嚅_(kāi)電鍵S

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平放置的光滑板中心開(kāi)一光滑小孔O，從小孔中穿過(guò)一細(xì)繩，繩的一端系一個(gè)小球，另一端用力F拉著使球在平板上做半徑為r=40cm角速度ω=2.5rad/s的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中若迅速松開(kāi)繩子至小球與O點(diǎn)的距離R=50cm時(shí)又迅速拉緊繩子，小球就能在以半徑為R的圓周上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則（ ）

A. 小球由半徑r變化到R所需的時(shí)間為0.15s

B. 小球由半徑r變化到R所需的時(shí)間為0.30s

C. 小球在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)的角速度為1.6rad/s

D. 小球在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)的角速度為2.0rad/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖所示).設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為θ.實(shí)驗(yàn)中,極板所帶電荷量不變,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 保持S不變,增大d,則θ變大

B. 保持S不變,增大d,則θ變小

C. 保持d不變,減小S,則θ變小

D. 保持d不變,減小S,則θ不變

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