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如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在上极板的同一点上(带电粒子的重力不计).则从开始射入到打到上极板的过程中(  )

 

A.

它们运动的时间tQ>tP

 

B.

它们运动的加速度aQ<aP

 

C.

它们所带的电荷量之比qP:qQ=1:2

 

D.

它们的动能增加量之比△EkP:△EkQ=1:2


考点:

带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;动能定理的应用.版权所有

专题:

带电粒子在电场中的运动专题.

分析:

将两个带电粒子的运动垂直电场方向和平行电场方向正交分解,垂直电场方向不受力,做匀速直线运动;平行电场方向受到电场力,做初速度为零的匀加速直线运动,根据运动学公式、牛顿第二定律和功能关系联合列式分析.

解答:

解:A、垂直电场方向不受力,做匀速直线运动,位移相等,得到运动时间相等,所以A错误;

B、平行电场方向受到电场力,做初速度为零的匀加速直线运动,

根据位移时间关系公式,有:

x=at2

解得:a=…①

由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为1:2,

所以aQ>aP,故B错误;

C、根据牛顿第二定律,有:

qE=ma…②

由①②两式解得:

q=

所以它们所带的电荷量之比qP:qQ=1:2,故C正确;

D、根据动能定理,有:

qEx=△Ek

而:qP:qQ=1:2,xP:xQ=1:2,

所以动能增加量之比:△EkP:△EkQ=1:4,故D错误;

故选C

点评:

本题关键将两个带电粒子的运动垂直电场方向和平行电场方向的分运动,然后结合运动学公式、牛顿运动定律和动能定理列式分析.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


有一段圆弧形坡道,如图所示,若将同一辆车先后停放在a点和b点,下述分析和比较正确的是(  )

 

A.

车在a点受坡道的支持力大于在b点受的支持力

 

B.

车在a点受坡道的摩擦力大于在b点受的摩擦力

 

C.

车在a点受到的合外力大于在b点受的合外力

 

D.

车在a点受的重力的下滑分力大于在b点受的重力的下滑分力

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在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=﹣1×10﹣10C,q 受到的电场力为1×10﹣8N,方向向左,则A点的场强的大小 100N/C 和方向 向右 ;如果从A点取走q,A点场强大小为 100N/C ,将一个q=2×10﹣10C试探正电荷放在离球心60cm处的A点,所受的电场力为 2×10﹣8N .

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板间距为d的平等板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d,其他条件不变,这时两极板间电势差U2,板间场强为E2,下列说法正确的是(  )

 

A.

U2=U1,E2=E1

B.

U2=2U1,E2=4E1

 

C.

U2=U1,E2=2E1

D.

U2=2U1,E2=2E1

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的电路中,电阻R2=15Ω,R3=30Ω,电源的电动势E=12V,内电阻r=1Ω,理想电流表的读数I=0.4A.

求:(1)通过电阻R3的电流

(2)电阻R1的阻值

(3)电源的输出功率.

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在如图所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示.下列比值正确的是(  )

 

A.

不变,不变

B.

变大,变大

 

C.

变大,变小

D.

变大,不变

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有一带负电的小球,其带电量q=﹣2×10﹣3C.如图所示,开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=5cm,与A板距离H=45cm,重力作用不计.在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍,已知k=,而碰后小球的速度大小不变.

(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则电场中P点的电势为多少?小球在P点时的电势能为多少?(电势能用E来表示)

(2)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功?

(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(取lg1.2=0.08)

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如图甲所示,A、B是两水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地.A板电势φA随时间变化情况如图乙所示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有正对两孔O1′和O2,两板间电压为U2,组成减速电场.现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入,并能从O1′沿O1′O2进入C、D间,刚好到达O2孔,已知带电粒子带电荷量为﹣q,质量为m,不计其重力.求:

(1)该粒子进入A、B的初速度v0的大小;

(2)A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值.

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如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强E=3×104 N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10﹣3 kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角θ=60°(g取10m/s2).试求:

(1)小球的电性和电荷量;

(2)悬线的拉力;

(3)若小球静止时离右板d=5×10﹣2 m,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板.

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