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如图所示,AB、CD是一个圆的两条直径,该圆处于匀强电场中,电场强度方向平行该圆所在平面,在圆周所在的平面内将一个带正电的粒子从A点先、后以相同的速率v沿不同方向射向圆形区域,粒子将经过圆周上的不同点,其中经过C点时粒子的动能最小。若不计粒子所受的重力和空气阻力,则下列判断中正确的:

A.电场强度方向由A指向B
B.电场强度方向由D指向C
C.粒子到达B点时动能最大
D.粒子到达D点时电势能最小
D

试题分析:带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中,只在电场力作用下从圆周上不同点离开圆形区域,从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最小.则说明电场力做功最小,从而得出C点是沿电场强度方向离A点最近.电场力做功就是电量与两点的电势差的乘积.
仅在电场力作用下从A点进入,离开C点的动能最小,电势能最大,则C点是沿电场强度方向离A点最近,所以电场线与过C的切线相垂直,由于带电微粒是带正电,故匀强电场的方向沿CD方向.故A、B错误;
由上可知,电场线方向从C到D,由沿着电场线方向,电势降低,则有D点的电势能最小,动能最大,故C错误,D正确;
故选:D
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.

(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;
(2)求两板间所加偏转电压U的范围;
(3)求粒子可能到达屏上区域的长度.

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如图所示,在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地,现有大量质量均为m,带电荷量为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点.如图能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+1滴油滴刚好能飞离电场,假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则
A.落到A板的油滴数
B.落到A板的油滴数
C.第N+1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能为
D.第N+1滴油滴经过电场的整个过程中减少的机械能为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个质量为m、带电荷量为q的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入,如图所示,不计重力,当粒子的入射速度为时,它恰好能穿过这电场而不会碰到金属板。现欲使入射速度为的此带电粒子也恰好能穿过这电场而不碰到金属板,则在其他量不变的情况卞,必须(   )
A.使粒子的带电荷量减小为原来的
B.使两板间的电压减小为原来的
C.使两板间的距离增大为原来的2倍
D.使两板间的距离增大为原来的4倍

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇.若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是 ()

A.电荷M的电荷量等于电荷N的电荷量
B.两电荷在电场中运动的加速度相等
C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功
D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图、质量为m,电量为q的带电粒子以初速v0从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场,两平行金属板两端的电压为U,两板的距离为d, 长度为L,并能从另一端射出,(不计重力)。

求:(1)两板间的场强大小。(2)粒子刚射出时的竖直偏移量的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,偏转电场极板长L=1.6cm,两板间的距离d=0.50cm,极板的右端距离屏s=3.2cm.有一质量kg的带电液滴,以20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场.已知板间的电压V,液滴打在屏上与原入射方向的偏转距z=2.0mm,如果不计液滴的重力,则:

(1)液滴的带电量大小是多少?
(2)要使液滴打到屏上的偏转距离扩大10%,请你分析提出一种可行的办法。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如下图示匀强电场宽度为L,一带电粒子质量为m,带电荷量为+q,从图中A点以V0垂直于场强方向进入匀强电场,若经电场偏转后粒子从B点飞出,B点到入射线距离也为L。不计粒子重力。

求 ①A、B两点间电势差UAB
②粒子飞出B点时的速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在圆心O处固定一正点电荷,现从P点以相同的速率发射两个试探电荷a、b,分别沿PN、PM运动到N、M两点,N、M都在以O为圆心的圆上。若试探电荷a、b的质量、电荷量均相等,则下列判断正确的是(     )
A.a带负电,b带正电
B.P点场强大于M点场强
C.a、b到达N、M时两粒子速率相等
D.a电荷电势能减少,b电荷电势能增大

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