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    如图1所示，A，B为水平放置的平行金属板，板间距离为d(d远小于板的长和宽)，在两板之间有一带负电的质点P，已知若在A，B间加电压U0，则质点P可以静止平衡．现在A，B间加上如图2所示的随时间t变化的电压U，在t＝0时质点P位于A，B间的中点处且初速度为0，已知质点P能在A，B间以最大的幅度上下运动而不与两板相碰，求图2中U改变的各时刻t1，t2，t3及tn的大小（表达式）．(质点开始从中点上升到最高点，及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中，电压只改变一次)

    　

    答案：
    解析：

    		 　　巧解分析：本题要求出U发生改变的各时刻的表达式，就要分析清楚粒子在板间是如何运动的

    　　巧解分析：本题要求出U发生改变的各时刻的表达式，就要分析清楚粒子在板间是如何运动的．当两板间加上电压时，粒子向上做匀加速运动；当两板间的电压为零时，粒子做竖直上抛运动或自由落体运动．要求粒子以最大幅度上下运动而不与两板碰，即粒子的位移必须满足一定的关系式．本题可以有多种方法求解，如牛顿运动定律与运动学的知识；用图像的方法等．

    　　解法一：设质点的质量为m，电量大小为q，根据题意，当A，B两板间电压为U0时，有＝mg，

    　　当两板间的电压为2U0时，P的加速度向上，大小为a，则有：－mg＝ma，解得：a＝g．

    　　当两板间电压为0时，只受重力作用，加速度为g，方向向下．

    　　根据题意分析可知质点在板间的运动为：从P点开始向上以g匀加速运动d/4，在t1时刻撤去电场，质点以g的加速度向上竖直上抛d/4后又作自由落体运动，运动到中点时又加电场，质点以g的加速度匀减速运动到B板，所以质点到达A板后的运动规律为：A中点B中点A．

    　　由，解得t1＝；

    　　由gt2，解得t＝．

    　　根据上面的分析可知：电压U改变的时刻依次为：

    　　t2＝2t1＋t＝；

    　　t3＝t2＋2t＝；

    　　t4＝t3＋2t＝；

    　　t5＝t4＋2t＝；

    　　…

    　　tn＝(＋2n－3)(n≥2)．

    　　解法二：由解法一可知，t1＝；t＝，

    　　由对质点运动过程的分析可作出质点运动的v－t图像如图3所示．

    　　由图可知电压改变的各时刻如解法一中的结论．


    提示：

    		 命题意图：本题考查运动的基本规律、分析问题、运用知识解决问题，及空间想像等逻辑思维能力

    命题意图：本题考查运动的基本规律、分析问题、运用知识解决问题，及空间想像等逻辑思维能力．


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    如图1所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离为d（d远小于板的长和宽）．在两板之间有一带负电的质点P．已知若在A、B间加电压U0，则质点P可以静止平衡于A、B间．现在A、B 间加上如图2所示的随时间t变化的电压U，在t=0时质点P位于A、B间的中点处且初速为0．已知质点P能在A、B之间以最大的幅度上下运动而不与两板相碰，求
    （1）质点P的比荷（即电荷量大小与质量的比值）
    （2）t1～t2，t3～t4，t5～t6…时间内的加速度大小和方向及0～t1，t2～t3，t4～t5…时间内的加速度大小和方向
    （3）图2中U改变的各时刻t1、t2、t3及tn的表达式．（质点开始从中点上升到最高点，及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中，电压只改变一次．）

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    （2009?汕头二模）如图1所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离为d（d远小于板的长和宽）．在两板的中心各有小孔O和O’，O和O’处在同一竖直线上．在两板之间有一带负电的质点P．已知A、B间所加电压为U0时，质点P所受的电场力恰好与重力平衡．现在A、B 间加上如图2所示随时间t作周期性变化的电压U，已知周期T=
    12d
    g
    （g为重力加速度）．在第一个周期内的某一时刻t0，在A、B 间的中点处由静止释放质点P，一段时间后质点P从金属板的小孔飞出．
    （1）t0在什么范围内，可使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短？
    （2）t0在哪一时刻，可使质点P从小孔飞出时的速度达到最大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在“研究电磁感应现象”的实验中：
    （1）现有器材：A．零刻度在中央的灵敏电流计；B．带软铁棒的原、副线圈；C．蓄电池；D．滑动变阻器；E．电键；F．废干电池；G．阻值几十千欧的限流电阻；H．铜环；I．导线若干．实验时，为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系，应选用上述器材中的
     
    组成电路（填器材前的字母）．
    （2）若选用部分器材组成如图1所示实物连接图，合上电键S时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：
    实验操作 指针偏转情况
    滑片P右移时
    原线圈停留在副线圈中时
    拔出原线圈时
    （3）如图1所示，A、B为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据图1如果原线圈中电流为顺时针方向，则原线圈的运动情况是
     
    ．
    （4）某同学利用（1）中部分器材连接了一实验电路如图3所示，实验过程中螺线管竖直放置且距水平桌面高20cm，S保持闭合．一铜环O沿螺线管的轴线下落，在下落到水平桌面的过程中环面始终保持水平．位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离．铜环先后经过轴线上的1、2、3位置，关于铜环在1、2、3位置时的相关物理量大小比较，在1位置时
     
    最大；在2位置时
     
    最大；在3位置时
     
    最大．（每空需填两个物理量）精英家教网

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    （1）t0在什么范围内，可使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短？

    （2）t0在哪一时刻，可使质点P从小孔飞出时的速度达到最大？

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    （1）t0在什么范围内，可使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短？
    （2）t0在哪一时刻，可使质点P从小孔飞出时的速度达到最大？

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