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高中物理
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综合题
1.
(2023高二上·新郑月考)
如图(a)所示,在真空环境中,有一放射粒子源持续不断地发射具有各种速度大小、方向均沿轴线ABO方向、重力忽略不计的粒子(粒子间的相互作用力也忽略不计),粒子质量均为m,电量均为q(q>0)。A、B是两个阀门(阀门间没有电场),阀门B后距离l处有一对极板间距为2d的平行金属极板(忽略边缘效应,金属极板间的电场可视为匀强电场),O处是一与轴线垂直的接收屏,以O为原点,垂直于轴线ABO向上为y坐标轴,不同速率的粒子打在接收屏上对应不同的坐标。所有装置的结构和其余尺寸见图(d、l为已知量).某时刻A开启,
后A关闭,又过
后B开启,再过
后B也关闭。两极板中的上极板接地,下极板的电势随时间关系如图(b)所示U
0
、t为已知量),该图是以B的开启时刻作为计时零点的。已知关系式:
t
2
=
d。
(1) 求能穿出B的粒子的最大速度和最小速度;
(2) 上述具有最大速度的粒子打到接收屏上的坐标y
1
;
(3) 上述具有最小速度的粒子打到接收屏上的坐标y
2
。
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