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如圖所示，A、B為真空中相距為d的一對平行金屬板，兩板間的電壓為U，一帶電粒子從A板的小孔進(jìn)入電場，粒子的初速度可視為零，經(jīng)電場加速后從B板小孔射出．已知帶電粒子的質(zhì)量為m，所帶電荷量為q．帶電粒子所受重力不計．求：
（1）帶電粒子從B板射出時的速度大小；
（2）帶電粒子在電場中運動的時間．

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如圖所示，A、B為真空中相距為d的一對平金屬板，兩板間的電壓為U，一電子以v₀的速度從A板小孔與板面垂直地射入電場中．已知電子的質(zhì)量為m，電子的電荷量為e．
求：（1）電子從B板小孔射出時的速度大小；
（2）電子離開電場時所需要的時間；
（3）要使進(jìn)入電場的電子恰好不能從B小孔射出，A、B兩板哪個金屬板電勢高，電壓多大？

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1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

A

C

C

D

C

D

A

B

B

B

C

A

B

14.   2      B

15.  4.75Ω，0.76W  g

16.  4.945     650 

17. 解答：

（1）設(shè)帶電粒子從B板射出時的速度為v，根據(jù)動能定理：

（2）以帶電粒子為研究對象，設(shè)帶電粒子在電場中運動的時間為t，根據(jù)運動學(xué)公式

  設(shè)帶電粒子在電場中的加速度為a，

18. 解答：

（1）對金屬棒進(jìn)行受力分析，如圖所示，設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R，對于閉合電路

   （2）當(dāng)勻強磁場的方向瞬間變?yōu)樨Q直向上，對金屬棒進(jìn)行受力分析，如圖所示，

19.解答：

（1）對A、B兩球組成的系統(tǒng)，設(shè)A球的速度為v_A，根據(jù)動量守恒定律：

         A球的速度大小為6m/s   （3分）

（2）對A、B兩球組成的系統(tǒng)，電場力做正功，電勢能減少，根據(jù)能量守恒定律，電勢能的減少量等于動能的增加量：

            （3分）

（3）開始時：對A球：  

根據(jù)牛頓運動定律   

         經(jīng)過一段時間后，對B球：

根據(jù)牛頓運動定律    

             所以：     （2分）

20．解答：

（1）以帶電粒子為研究對象，對帶電粒子受力分析，帶電粒子在電場中向上做類平拋運動，設(shè)它在+y方向上偏移量為Δy，在電場中的加速度為a，運動時間為t，所以：

坐標(biāo)為：

（2）設(shè)帶電粒子進(jìn)人磁場時的速度大小為v，沿y軸方向的速度為v_y，所以：

            （2分）

速度方向與水平方向成45°角。   （1分）

  （3）畫出帶電粒子進(jìn)入磁場后的臨界運動軌跡，設(shè)進(jìn)入磁場時速度v的方向與水平方向的夾角為θ，

畫進(jìn)、出磁場是速度的垂線，交點為半徑，設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系得：

                      （4分）

21．（10分）解答：

（1）設(shè)絕緣板A勻加速和勻減速運動過程中的加速度大小分別為a₁和a₂，由絕緣板A運動的速度隨時間變化的圖象2可知，加速運動的時間t₁=0.8s，減速運動的時間為t₂=0.2s，

所以：  （4分）

（2）以滑塊B為研究對象：

分析：當(dāng)板A做勻加速運動時，滑塊B處于超重狀態(tài)，滑塊B不會相對于A板滑動，當(dāng)板A做勻減速運動時，滑塊B處于失重狀態(tài)而滑動，設(shè)滑塊B在水平方向的加速度為a₃，

受力分析如圖1所示：

板A靜止后，滑塊B做勻減速直線運動，設(shè)滑塊B在水平方向的加速度為a₄，受力分析如圖2所示：

    （2分）

聯(lián)立方程（1）、（2）得：μ=0.4       （1分）

  （1分）