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(12分)真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d,两板之间的电压Uab按图所示规律变化,其变化周期为T.在t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达b板。

求:(1)带电粒子运动过程中的最大速度为多少?
(2)若粒子在时刻才开始从a板运动,那么经过同样长的时间,它将运动到离a板多远的地方?

(1) (2)d/3

解析试题分析:(1)、带电粒子在匀强电场中的加速度为a,前半个周期为加速运动,后半个周期为减速运动,在一个周期中最后速度为0,带电粒子重复这个过程。所以在前半个周期末的速度最大.
   得到   则: 
(2)设带电粒子在匀强电场中的加速度为a,前半个周期为加速运动,后半个周期为减速运动,所以a、b间距离
若粒子在时刻开始从a板运动,该粒子向b板运动的距离
在电场力作用下返回a板的距离
该粒子向b板运动的合位移为
联立①②,则
考点:带电粒子在电场中的匀变速直线运动
点评:此类题型看似过程复杂,但实际上就是物体经历的多个匀加速和匀减速直线运动的合成。另外还可以通过v-t图像来解决这一类多过程且反复重复的运动过程。通常情况v-t图像比解析法具有形象直观的优点,建议优先使用v-t图像法

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d,两板之间的电压Uab按图所示规律变化,其变化周期为T.在t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达b板.试求:
(1)带电粒子运动过程中的最大速度为多少?
(2)若粒子在t=
T6
时刻才开始从a板运动,那么经过同样长的时间,它将运动到离a板多远的地方?

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科目:高中物理 来源: 题型:

真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d,两板之间电压Uab按图所示规律变化,其变化周期为T.在t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达b板.求:
(1)若粒子在t=
T
6
时刻才开始从a板运动,那么经过同样长的时间,它将运动到离a板多远的地方?
(2)若该粒子在t=
T
6
时刻才开始从a板运动,需要经过多长时间才能达到b板.

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科目:高中物理 来源: 题型:

真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d,两板之间的电压Uab按图所示规律变化,其变化周期为T.在t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达b板.

求:若粒子在t=T/6时刻才开始从a板运动,那么经过同样时间,它将运动到离a板多远的地方?

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(12分)真空中足够大的两个相互平行的金属板a和b之间的距离为d,两板之间的电压Uab按图所示规律变化,其变化周期为T.在t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达b板。

求:(1)带电粒子运动过程中的最大速度为多少?

(2)若粒子在时刻才开始从a板运动,那么经过同样长的时间,它将运动到离a板多远的地方?

 

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