◎ 题目

如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B，两板的中央各有一小孔O1、O2，板间距离为d，开关S接1。当t=0时，在a、b两端加上如图乙所示的电压，同时在c、d两端加上如图丙所示的电压。此时，一质量为m的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处（P、O1、O2在同一竖直线上）。重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）若在时刻将开关S从1扳到2，当ucd=2U0时，求微粒P的加速度大小和方向； （2）若要使微粒P以最大的动能从A板中的小孔O1射出，问在到t=T之间的哪个时刻，把开关S从1扳到2？ucd的周期T至少为多少？

◎ 答案

解：（1）当A、B间加电压U0时，微粒P处于平衡状态，根据平衡条件，有 ① 当A、B电压为2U0时，根据牛顿第二定律，有 ② 由①②得 ③ 加速度的方向竖直向上 （2）依题意，为使微粒P以最大的功能从小孔O1射出，应让微粒P能从O2处于初速向上一直做匀加速运动。为此，微粒P应先自由下落一段时间，然后加上电压2U0，使微粒P接着以大小为g的加速度向下减速到O2处再向上加速到O1也射出。设向下加速和向下减速的时间分别为和，则 ④  ⑤ 解得 ⑥ 故应在时刻把开关S从1扳到2 设电压ucd的最小周期为T0，向上加速过程，有 ⑦ 解得 ⑧

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B，两板的中央各有一小孔O1、O2，板间距离为d，开关S接1。当t=0时，在a、b两端加上如图乙所示的电压，同时在c、d两端加上如图丙所示的电…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。