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如图17,在电场中,一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点,在这两个过程中,均需克服电场力做功,且做功的值相同.有可能满足这种做功情况的电场是(  )

图17

A.正y方向的匀强电场

B.正x方向的匀强电场

C.在第Ⅰ象限内有负点电荷

D.在第Ⅳ象限内有负点电荷

ACD?

解析:如果电场是沿正y方向的匀强电场,则A、B为同一等势面上的点,故A正确.如果在AB的中垂线上放一负电荷,则A、B也是同一等势面上的点,故选项C、D正确.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一负点电荷(电量很小)固定在P点,如图17-3所示.以E表示两极板间电场强度,U表示负极板电势,ε表示正点电荷在P点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则(  )

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正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供了全新的手段.

(1)PET在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂.氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程.

(2)PET所用回旋加速器示意如图3-3-17所示,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距为d,在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示.质子质量为m,电荷量为q.设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计,质子在加速器中运动的总时间为t(其中已略去了质子在加速电场中的运动时间),质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,加速质子时的电压大小可视为不变.求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U.

3-3-17

(3)试推证当R?d时,质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计(质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响).

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科目:高中物理 来源: 题型:

在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),如图17所示.已知电场方向沿z轴正方向,场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度的大小为B;重力加速度为g.问:一质量为m、带电荷量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴(xyz)上以速度v做匀速运动?若能,mqEBvg应满足怎样的关系;若不能,请说明理由.

图17

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在如图17所示的坐标系中,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向.第二象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场,在第三象限内存在垂直 xy 平面(纸面)向里的匀强磁场.一质量为m 、电量为q的带正电粒子(不计重力),从y 轴上的A点以v0的初速度沿x 轴负方向进入第二象限,之后到达x轴上x = – 2h处的B点,带电粒子在 B点的速度方向与x轴负方向成 450 角,进入第三象限后粒子做匀速圆周运动,恰好经过y 轴上y = –2h处的C点。求:

⑴ 粒子到达B点时速度大小;

⑵ 第二象限中匀强电场的电场强度的大小;

⑶ 第三象限中磁感应强度的大小和粒子在磁场中的运动时间.

 

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