交变电场中的力与运动

交变电场中的力与运动 1.如图 (a)所示,AB 是一对平行的金属板,在两板间加一周期为T 的交变电压U,A 板的电势UA=0,B 板的电势UB 随时间t 的变化规律如图(b)所示.现有一电子从A 板的小孔进入两板间的电场内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则 ( ) A.若电子是在t=0 时刻进入的,它将一直向B 板运动 B.若电子是在t=T/8 时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上 C.若电子是在t=3T/8 时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上 D.若电子是在t=T/2 时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动 2.如图所示，真空中两水平放置的平行金属板C、D，两板上分别开有正对小孔O1 和O2，金属板C、D 接在正弦交流电电源上，C、D 两板间的电势差 UCD 随时间t 变化的图线如图(2)所示.t=0 时刻开始，从C 板小孔O1 处连续不断飘人质量为m=3.2× 10-25kg、电荷量q=1.6× 10-19C 的带正电的粒子(设飘入的速度很小，可视为零).在D 板外侧有以 MN 为边界的匀强磁场，MN 与D 金属板相距 d=10cm，匀强磁场B=0.1T，方向垂直纸面向里，粒子的重力及粒子间相互作用力不计，平行金属板C、D 之间距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计.求： 图13 (1)带电粒子经小孔O2 进入磁场后，能飞出磁场边界 MN 的最小速度为多大? (2)磁场边界 MN 有粒子射出的长度范围.(保留一位有效数字) (3)从0—0.04s 时间内，哪些时刻飘人小孔O1 的粒子能穿过电场边界并飞出磁场边界 MN? 3.如图甲所示，A、B 是一对平行放置的金属板，中心各有一小孔 P、Q，PQ 连线垂直金属板，两板间距为 d，从 P 点处连续不断地有质量为 m、带电量为 q的带电粒子(重力不计)沿PQ 方向放出，初速度可忽略，在 A、B 间某时刻 t＝0 开始加有如图乙所示交变电压，其电压大小为 U，周期为 T，带电粒子在 AB 间运动过程中，粒子相互作用力可忽略不计： (1)如果只有在每个周期的 0～T4时间内放出的带电粒子才能从小孔 Q 中射出，则上述物理量之间应满足怎样的关系？ (2)如果各物理量满足第(1)问的关系，求每个周期内从小孔 Q 中有粒子射出的时间与周期 T的比值． 4.如图所示，平行金属板 A 和 B 的距离为 d，它们可端安放着垂直于金属板的靶 MN，现在A、B 板上加上如图所示的方波电压，t=0 时，A 板比 B 板的电势高，电压的正向值为 U0，反向值也为 U0；现有...