高考物理二轮细致复习典范 18.9 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动 新人教版选修31(1)

【答案】(1)带正电 (2)15 N (3)0.625 m

12.(2013·南昌模拟)(14分)如图所示，在xOy坐标系中，两平行金属板如图放置，OD与x轴重合，板的左端与原点O重合，板长L=2 m，板间距离d=1 m，紧靠极板右侧有一荧光屏.两金属板间电压U

-3

3

O

随时间

的变化规律如图所示，变化周期为T=2×10s,U0=10 V,t=0时刻一带正电的粒子从左上角点，以平行于B边v0=1 000 m/s的速度射入板间，粒子电量为q=1×10 C,质量m=1×10 kg.不计粒子所受重力.求：

-5

-7

(1)粒子在板间运动的时间； (2)粒子打到荧光屏上的纵坐标； (3)粒子打到屏上的动能.

【详解】(1)粒子在板间沿x轴匀速运动，设运动时间为t,L=v0t

t?L?2?10?3v s0

(2)设t=0时刻射入的粒子在板间偏转量最大为y1

y1TTT1?2a(2)2?(ag2)2 U0qd?ma

解得y1=0.15 m

纵坐标y=d-y1=0.85 m

(3)粒子出射时的动能，由动能定理得：

U0qy1212d2?2mv?2mv0 y?1a(T2222)

12mv2?5.05?10?2 J

【答案】(1)2×10-3

s (2)0.85 m (3)5.05×10-2

J

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