如圖(甲)所示，A、B是在真空中平行正對放置的金屬板，在兩板間加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場．A、B兩極板間距離d＝10 cm．在A、B兩極板上加如圖(乙)所示的交變電壓，t＝0時(shí)，A板電勢比B板電勢高，電勢差U0＝2000 V．一個(gè)比荷q/m＝1.0×107 C/kg的帶負(fù)電的粒子在t＝0時(shí)從B板附近由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子所受重力．

(1)若要粒子撞擊A板時(shí)具有最大速率，則兩極板間所加交變電壓的頻率最大不能超過多少？

(2)如果其它條件都保持不變，只是使交變電壓的頻率在上述最大頻率的基礎(chǔ)上再逐漸變大，定性畫出粒子撞擊A板時(shí)的速率v與頻率f的關(guān)系圖象．這個(gè)圖象上將出現(xiàn)一系列的極值，求出所有這些極值點(diǎn)的坐標(biāo)值．

答案：
解析：

　　(1)要使粒子以最大的速度打到A板上，則要求帶電粒子在兩板間的運(yùn)動(dòng)過程中始終處于加速狀態(tài)(1分)

　　粒子在兩板間運(yùn)動(dòng)的加速度a＝(1分)

　　設(shè)最小周期為Tmin，則有 d＝a(1分)

　　解得最大頻率fmax＝＝5×105 Hz(1分)

　　即兩極板間所加交變電壓的頻率最大不能超過5×105 Hz(1分)

　　(2)如圖所示(3分)

　　[說明：圖中曲線弧度不規(guī)范可不扣分，只要各極值點(diǎn)的坐標(biāo)值正確即可給分]

　　若帶電粒子經(jīng)歷周期的整數(shù)倍達(dá)到A板，則速度最小vmin＝0，此時(shí)應(yīng)有

　　d＝n·2·，

　　解得(2分)

　　若帶電粒子經(jīng)歷半周期的奇數(shù)倍到達(dá)A板，則速度最大，此時(shí)應(yīng)有

　　d＝(2n＋1)·，

　　解得

　　即當(dāng)時(shí)，速率為極大值，且有

　　(2分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，A、B兩平行金屬板水平放置，B板接地．A板電勢隨時(shí)間變化的周期為T，圖象如圖（乙）所示．C、D兩平行金屬板豎直放置，兩板中心開有小孔O2、O2′，小孔正對A、B兩平行金屬板間的中軸線O1O1′，O1′與O2間的距離可以忽略，C、D兩板間電勢差恒為U2．在t=0時(shí)刻，有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的微粒以一定初速度沿O1O1′進(jìn)入A、B兩極板間，并能從小孔O2進(jìn)入C、D兩極板間，剛好運(yùn)動(dòng)至小孔O2′處后返回，從小孔O2處射出，又進(jìn)入A、B極板間．不計(jì)帶電粒子的重力，求：
（1）該帶電粒子從左側(cè)Ol處進(jìn)入A、B極板間時(shí)的初速度大小v0；
（2）A、B兩極板間距d的最小值是多少？
（3）要使該帶電粒子能夠返回至O1處，C、D兩極板間的間距應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，A、B兩物體疊放在一起，放在光滑的水平地面上，從靜止開始受到一變力的作用，該力與時(shí)間的關(guān)系如圖（乙）所示，運(yùn)動(dòng)過程中兩物體始終保持相對靜止，則下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，A、B為兩塊距離很近的平行金屬板，板中央有小孔O和O'，一束電子以初動(dòng)能E0=120eV，從小孔O不斷地垂直于A板射入A、B之間，在B板右側(cè)，平行金屬板M、N關(guān)于OO'連線對稱放置，在M、N之間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場，金屬板長L=2×10-2m，板間距離d=4×10-3m，偏轉(zhuǎn)電場所加電壓為u2=20V，現(xiàn)在A、B兩板間加一個(gè)如圖（乙）所示的變化電壓u1，在t=0到t=2s的時(shí)間內(nèi)，A板電勢低于B板，則在u1隨時(shí)間變化的第一個(gè)周期內(nèi)：
（1）在哪段時(shí)間內(nèi)射入A板的電子可從B板上的小孔O′射出？
（2）在哪段時(shí)間內(nèi)射入A板的電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)飛出？
（由于A、B兩板距離很近，可認(rèn)為電子穿過A、B板所用的時(shí)間極短，可不計(jì)．）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)一列沿x輔正向傳播的橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖（甲）所示，a、b、c、d為介質(zhì)中四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，則圖（乙）是下面哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象（　　）
A、平衡位置在a處的質(zhì)點(diǎn)B、平衡位置在b處的質(zhì)點(diǎn)C、平衡位置在c處的質(zhì)點(diǎn)D、平衡位置在d處的質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）關(guān)于測量數(shù)據(jù)1.035cm，以下說法正確的是
BC
BC

A．該數(shù)據(jù)有三個(gè)有效數(shù)字                 B．該數(shù)據(jù)可能是20分度游標(biāo)卡尺測出的
C．該數(shù)據(jù)不可能是50分度游標(biāo)卡尺測出的    D．該數(shù)據(jù)可能是千分尺測出的
（2）光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其面板結(jié)構(gòu)如圖（甲）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)用圖（乙）所示裝置做“利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，圖中1為小鋼球，2和3是固定在鐵架臺(tái)適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出．讓小鋼球從兩個(gè)光電門正上方某高度處自由落下，光電門2和3各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游標(biāo)卡尺測量小鋼球的直徑
d，此時(shí)卡尺游標(biāo)部分如圖（丙）所示

①讀出小鋼球的直徑d=
5.015
5.015
cm．
②小鋼球經(jīng)過光電門這段時(shí)間可看作勻速運(yùn)動(dòng)，則
小鋼球通過光電門2中心的速度v1=
1.0
1.0
m/s，小鋼球通過光電門3中心的速度v2=
2.5
2.5
m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
③為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，除了計(jì)算小鋼球通過光電門的速度外，還需要用工具直接測量的物理量有
C
C
（選填下列選項(xiàng)）．
A．小鋼球的質(zhì)量m  
B．重力加速度g
C．光電門2中心到3中心的高度h
D．小鋼球通過光電門2中心到3中心的時(shí)間△t 
④要驗(yàn)證的表達(dá)式
mgh=
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
mgh=
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
．

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