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一个初动能为Ek的带电粒子,以速度v沿垂直电场线方向飞入两块平行金属板间(带等量异号电荷且正对放置),飞出时动能为3Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍,仍从原位置沿原方向射入,不计重力,那么该粒子飞出时动能为 (    )
A.4.5EkB.4EkC.6Ek D.9.5Ek
A

试题分析:设平行金属板的长度为L,板间距离为d,极板电压为U.
当初速度为v时,则有: …①
根据动能定理得, …②
当初速度为2v时,同理可得: …③
根据动能定理得, …④
联立①②③④得:,故选项A正确.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探索.如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据得出结论.另外已测试砂轮转轴的直径为2 cm,转轴间的摩擦力为10 N/π.经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/rad·s-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek
 
 
 
 
 

(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为        .
(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s,则它转过45圈时的角速度为           rad/s 。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分) 如图所示,一带电平行板电容器水平放置,金属板M上开有一小孔.有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为+q的带电小球(可视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态.已知M、N两板间距为3L,现使A小球恰好位于小孔中,由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落,当A球到达N极板时速度刚好为零,求:

⑴三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中,重力势能的减少量;
⑵两极板间的电压;
⑶小球在运动过程中的最大速率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m的小球(视为质点),带电+q,开始时让它静止在倾角α=600的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E=mg/q的匀强电场中(设斜面顶端处电势为零),斜面高为H。释放后,设物块落地时的电势能为,物块落地时的速度大小为v,则
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O。试求:

(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;
(2)粒子打到屏上的点P到O点的距离;
(3)粒子在整个运动过程中动能的变化量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在电场中把一个正电荷从A点移到B点,静电力做功1.5×10-7J,再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功-4.0×10-7J,则A、B、C三点的电势高低关系为(  )
A.φA>φB>φC     B.φA<φC<φB
C.φC>φA>φB     D.φC>φB>φA

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

为满足不同列车间车厢进行重新组合的需要,通常需要将相关的列车通过“驼峰”送入编组场后进行重组(如图所示),重组后的车厢同一组的分布在同一轨道上,但需要挂接在一起。现有一列火车共有 n节车厢,需要在编好组的“驼峰”左侧逐一撞接在一起。已知各车厢之间间隙均为s0,每节车厢的质量都相等,现有质量与车厢质量相等、且没有动力驱动的机车经过“驼峰”以速度v0向第一节车厢运动,碰撞后通过“詹天佑挂钩”连接在一起,再共同去撞击第二节车厢,直到 n 节全部挂好。不计车厢在挂接中所受到的阻力及碰撞过程所需的时间,求:

(1)这列火车的挂接结束时速度的大小;
(2)机车带动第一节车厢完成整个撞接过程所经历的时间。
(3)这列火车完成所有车厢挂接后,机车立即开启动力驱动,功率恒为P,在行驶中的阻力f恒定,经历时间t达到最大速度,求机车此过程的位移。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面.设物体在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失,则弹簧被压缩至C点,弹簧对小球做的功为( )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的第一象限,存在以x轴y轴及双曲线的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场I;在第二象限存在以x=-L; x=-2L;y=0;y=L的匀强电场II.两个电场大小均为E,不计电子所受重力.求

(1)从电场I的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的位置;
(2)由电场I的AB曲线边界处由静止释放电子离开MNPQ时的最小动能;

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