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如下圖所示，為一組間距d足夠大的平行金屬板，板間加有隨時間變化的電壓（如圖所示），設U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其帶電量為q，質量為m（不計重力），在t = 0時刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運動，途中由于電場反向，粒子又向A板返回（粒子未曾與B板相碰）。

（1）當Ux=2U0時求帶電粒子在t=T時刻的動能；

（2）為使帶電粒子在t=T時刻恰能能回到O點，Ux等于多少？

 

【答案】

（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）根據牛頓第二定律可得：當極板間為正向電壓時，反向電壓時加速度：，加速過程末速度為：，

所以根據勻變速直線運動規(guī)律可得：減速過程末速度為：

故動能為：

（2）加速過程的位移為： ，減速過程中位移為：，

還知道，要使得粒子恰能回到O點，則，由上面四式，得

因為，，所以

考點：考查了帶電粒子在交變電場中的運動，勻變速直線運動規(guī)律的應用

 

練習冊系列答案
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如下圖a所示，為一組間距d足夠大的平行金屬板，板間加有隨時間變化的電壓（如圖b所示），設U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其帶電量為q，質量為m（不計重力），在t = 0時刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運動，途中由于電場反向，粒子又向A板返回（粒子未曾與B板相碰）。

（1）當Ux=2U0時求帶電粒子在t=T時刻的動能；

（2）為使帶電粒子在t=T時刻恰能能回到O點，Ux等于多少？

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年江蘇省高三12月份聯考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

為了測定物塊與木板間的動摩擦因數，設計如下實驗：物塊放在長木板上，木板固定在水平桌面上，物塊前方裝有輕質小滑輪，沙桶和彈簧秤通過繞在滑輪上的細繩相連，請回答如下問題：

（1）要完成本實驗，使用的器材及其在實驗中的作用如下：

①彈簧秤，用于測細線的拉力F；

②打點計時器、交流電源（50Hz）、紙帶、導線、刻度尺，用于測量物塊的加速度a；

③天平用于測量                   （填相應的物理量及符號）；

④其它器材如圖所示。

（2）實驗開始前，要對彈簧秤校零，以及調整木板端滑輪的高度使繩子水平。

（3）設動摩擦因數為μ，則（1）中各物理量之間的關系是______         ．（用相應物理量的代數式表示）

（4）為了減小誤差，必須采用多次測量，改變沙桶質量，得到多組a-F的測量值填入下表，其中第3次實驗中，通過打點計時器得到一段紙帶，某同學對紙帶的測量如下圖所示，請計算出此次實驗中物塊的加速度大小，填入表中相應的位置。（保留二位有效數字）

以圖象法處理數據，請在坐標紙上畫出a-F圖線。

（5）取重力加速度g=l0m/s2，根據圖線可求得動摩擦因數約為μ=  ；還可求得物塊質量m的大小約為   。

 

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