某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示裝置，該裝置可以約束帶電粒子在一定區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。P為平行板電容器兩極板的中心軸線(xiàn)的中點(diǎn)，在中心軸線(xiàn)兩端有兩個(gè)完全相同的固定點(diǎn)電荷M、N，M、N關(guān)于P點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。某時(shí)刻從P處有一帶正電粒子以速度大小為v0=2×103m/s開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng)，粒子在電場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，出電場(chǎng)后該粒子可以先圍繞N點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)返回電場(chǎng)，再出電場(chǎng)圍繞M點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)又返回電場(chǎng)……如此反復(fù)約束在一定區(qū)域內(nèi)。要實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)，應(yīng)在A(yíng)、B間加一如圖乙所示的交變電壓，已知粒子電荷量q=10-6C，質(zhì)量m=5×10-10kg,電容器極板長(zhǎng)度L=0.4m,間距d=25cm,電壓U0=2.5×103V，M、N兩點(diǎn)電荷間距為0.6m,靜電力常量k=9×109N?m/C2，不計(jì)粒子重力，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)不會(huì)影響平行板內(nèi)的電場(chǎng)。求：
（1）帶電粒子第一次從電容器射出時(shí)的速度大小和方向；
（2）M、N兩電荷的電量和電性；
（3）交變電場(chǎng)的變化周期。
v
0
=
2
×
1
0
3
m
/
s
U
0
=
2
.
5
×
1
0
3
V
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：41引用：1難度：0.4
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1．如圖甲所示為示波管，如果在YY′之間加如圖乙所示的交變電壓，同時(shí)在XX′之間加如圖丙所示的鋸齒形電壓，使X的電勢(shì)比X′高，則在熒光屏上會(huì)看到圖形為（ ?。?img alt src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202401/511/c7221446.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布：2024/12/29 19:30:1組卷：771引用：13難度：0.9 -
2．如圖甲所示，在真空中有一傾角為30°的足夠長(zhǎng)光滑絕緣斜面，t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m=0.2kg的帶電小滑塊靜放于斜面上，同時(shí)，空間加上一個(gè)方向平行于斜面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化，變化規(guī)律如圖乙所示（取沿斜面向上方向?yàn)檎较颍琯=10m/s2），0～2s內(nèi)小滑塊恰能沿斜面向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小為10m/s2，求：
（1）小滑塊是帶正電還是負(fù)電；電荷量q是多少；
（2）4s內(nèi)小滑塊的位移大小；
（3）22s內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功。
發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：341引用：5難度：0.9 -
3．如圖甲所示，水平放置的平行金屬板P和Q，相距為d,兩板間存在周期性變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)。P、O間的電勢(shì)差UPQ隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向。t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力），以初速度v0由P板左端靠近板面的位置，沿平行于板面的方向射入兩板之間，q、m、d、v0、U0為已知量。
（1）若僅存在交變電場(chǎng)，要使電荷飛到Q板時(shí)，速度方向恰好與Q板相切，求交變電場(chǎng)周期T；
（2）若僅存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且滿(mǎn)足B0=，粒子經(jīng)一段時(shí)間恰能垂直打在Q板上（不考慮粒子反彈），求擊中點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的水平距離。2mv0qd發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：124引用：2難度：0.4
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