如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O为中轴线。其中N板接地。当M板的电...

如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O为中轴线。当两板间加电压UMN=U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。

(1)求带电粒子的比荷；

(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期T=，从t=0开始，前内UMN=3U，后内UMN=-1.5U，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值；

(3)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期T=，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求所有粒子在运动过程偏离中轴线最远距离的最小值与最大值之比。

高三物理解答题困难题查看答案及解析

如图所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O2为中轴线。当两板间加电压UMN=U0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1 O2方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。

(1)求带电粒子的比荷；

(2)若M、N间加如图乙所示的交变电压，其周期，从t=0开始，前内UMN=2U，后内UMN= -U，大量的上述粒子仍然以初速度v0沿O1O2方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值；

(3)同(2)，求所有粒子在运动过程偏离中轴线最远距离的最大值Y与最小值y的比值.

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如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O为中轴线。其中N板接地。当M板的电势φ=φ0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场｡某种电荷量为q的带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计｡

（1）求粒子的质量；

（2）若M板的电势变化如图乙所示，其周期T=，从t=0开始，前内φM=2φ，后内φM=—φ，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求φ的值；

（3）紧贴板右侧建立直角坐标系xOy，在xOy坐标平面的第I､IV象限内存在一个圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直于该坐标平面，要使在（2）问情景下所有粒子经过磁场偏转后都会聚于P（1.5d，1.5d）点，求磁感应强度B的大小范围｡

高三物理计算题困难题查看答案及解析

如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，为中轴线。当两板间加电压时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场。某种带负电的粒子从点以速度沿方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计。

求带电粒子的比荷。

若MN间加如图乙所示的交变电压，其周期，从开始，前内，后内，大量的上述粒子仍然以速度沿方向持续射入电场，最终所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，求U的值用表示。

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如图甲所示，真空室中电极K发出的电子(初速不计)经电场加速后，由小孔P沿两水平金属板M、N的中心线射入板间，加速电压为U0，M、N板长为L，两板相距.加在M、N两板间电压u随时间t变化关系为uMN＝，如图乙所示．把两板间的电场看成匀强电场，忽略板外电场．在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定．两板右侧放一记录圆筒，筒左侧边缘与极板右端相距，筒绕其竖直轴匀速转动，周期为T，筒的周长为s，筒上坐标纸的高为，以t＝0时电子打到坐标纸上的点作为xOy坐标系的原点，竖直向上为y轴正方向．已知电子电荷量为e，质量为m，重力忽略不计．

(1) 求穿过水平金属板的电子在板间运动的时间t；

(2) 通过计算，在示意图丙中画出电子打到坐标纸上的点形成的图线；

(3) 为使从N板右端下边缘飞出的电子打不到圆筒坐标纸上，在M、N右侧和圆筒左侧区域加一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B应满足什么条件？

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如图甲所示，一对平行金属板M、N长为L，相距为d，O1O为中轴线．其中N板接地．当M板的电势φ=φ0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场｡某种电荷量为q的带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计｡

（1）求粒子的质量；

（2）若M板的电势变化如图乙所示，其周期T=，从t=0开始，前内φM=2φ，后内φM=—φ，大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场，最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求φ的值；

（3）紧贴板右侧建立直角坐标系xOy，在xOy坐标平面的第I､IV象限内存在一个圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直于该坐标平面，要使在（2）问情景下所有粒子经过磁场偏转后都会聚于P（1.5d，1.5d）点，求磁感应强度B的大小范围｡

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如图甲所示，以两虚线M、N为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，M、N间电压UMN的变化图象如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为T0；M、N两侧为相同的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B．t＝0时，将一带正电的粒子从边界线M上的A处由静止释放，经电场加速后进入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T0。两虚线M、N间宽度很小，粒子在其间的运动时间不计，也不考虑粒子所受的重力．

（1）求该粒子的比荷；

（2）求粒子第1次和第2次从右向左经边界线N离开磁场区域Ⅰ时两位置间的距离Δd；

（3）若粒子的质量增加，电荷量不变，t＝0时，将其在A处由静止释放，求t＝2T0时粒子的速度。

高三物理简答题困难题查看答案及解析

如图所示为示波管的结构原理图，加热的阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电势差为U0的AB两金属板间的加速电场加速后，从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心O′点沿中心轴线O′O射入金属板间（O′O垂直于荧光屏M），两金属板间偏转电场的电势差为U，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处在真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，忽略电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应。已知电子的质量为m，电荷量为e；加速电场的金属板AB间距离为d0；偏转电场的金属板长为L1，板间距离为d，其右端到荧光屏M的水平距离为L2。

（1）电子所受重力可忽略不计，求：

①电子飞出偏转电场时的偏转距离（侧移距离）y；

②电子飞出偏转电场时偏转角的正切tanθ；

③电子打在荧光屏上时的动能Ek，并说明此动能与加速电场对电子做功的大小关系；

④若偏转电场的电压为U，电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离Y，其中单位偏转电压引起的偏转量Y/U称为示波管的灵敏度。在示波器结构确定的情况下，为了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取哪些措施。

（2）在解决一些实际问题时，为了简化问题，常忽略一些影响相对较小的量，这对最终的计算结果并没有太大的影响，因此这种处理是合理的。在本题所述的物理情景中，若已知U0＝125V，U＝80V，d0=2.0×10-2m，d=1.0×10-2m，L1=1.0×10-2m，L2=0.10m，m＝9.0×10-31kg，e＝1.6×10-19C，重力加速度g=10m/s2。请利用这些数据分析说明下列过程中忽略电子所受重力是合理的。

①对于电子在偏转电场中的运动；

②对于电子在离开偏转电场后的运动。

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如图所示为示波管的结构原理图，加热的阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电势差为U0的AB两金属板间的加速电场加速后，从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心点沿中心轴线射入金属板间（垂直于荧光屏M），两金属板间偏转电场的电势差为U，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处在真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，忽略电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应。已知电子的质量为m，电荷量为e；加速电场的金属板AB间距离为d0；偏转电场的金属板长为L1，板间距离为d，其右端到荧光屏M的水平距离为L2。

（1）电子所受重力可忽略不计，求：

①电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小v0；

②电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y；

③在偏转电场中，若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度，该值越大表示示波管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下，为了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取的措施。

（2）在解决一些实际问题时，为了简化问题，常忽略一些影响相对较小的量，这对最终的计算结果并没有太大的影响，因此这种处理是合理的。如计算电子在加速电场中的末速度v0时，可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。已知U0＝125V，d0=2.0×10-2m，m＝9.0×10-31kg，e＝1.6×10-19C，重力加速度g=10m/s2。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

如图所示，设电子刚刚离开金属丝时的速度可忽略不计，经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d，不计电子所受重力。求：

（1）电子射入偏转电场时初速度的大小；

（2）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；

（3）电子从偏转电场射出时速度的大小和方向。

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