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如图,带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍,它们以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M、N点,若OM=MN,则P和Q的质量之比为(  )

 

A.

3:4

B.

4:3

C.

3:2

D.

2:3


考点:

带电粒子在匀强电场中的运动

专题:

带电粒子在电场中的运动专题.

分析:

带电粒子垂直进入电场,做类平抛运动,根据水平位移比得出运动的时间比,再通过竖直位移关系得出加速度的关系,结合牛顿第二定律以及电荷量之比得出它们的质量比.

解答:

解:粒子在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,两粒子的初速度相等,水平位移比为1:2,知运动时间比为1:2.根据y=,得加速度之比为4:1,根据牛顿第二定律得,a=,因为电,量比为3:1,则质量比为3:4.故A正确,B、C、D错误.

故选A.

点评:

解决本题的关键知道带电粒子在垂直于电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面内建立xoy坐标系,在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场,场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1C2,两板间距为d1=0.6m,板间有竖直向上的匀强磁场,两板右端在y轴上,板C1x轴重合,在其左端紧贴桌面有一小孔M,小孔M离坐标原点O的距离为l1=0.72m。在第Ⅳ象限垂直于x 轴放置一竖直平板C3,垂足为QQO相距d2=0.18m,板C3l2=0.6m。现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度垂直于电场方向射出,刚好垂直于x轴穿过C1板上的M孔,进入磁场区域。已知小球可视为质点,小球的比荷P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为,不考虑空气阻力。求:

(1)匀强电场的场强大小;

(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上,求磁感应强度B的取值范围;

(3)以小球从M点进入磁场开始计时,磁场的磁感应强度随时间呈周期性变化,如图乙所示,则小球能否打在平板C3上?若能,求出所打位置到Q点距离;若不能,求出其轨迹与平板C3间的最短距离。 (,计算结果保留两位小数)

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科目:高中物理 来源: 题型:


汤姆孙测定电子比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示。真空玻璃管内,阴极K发出的电子经加速后,穿过小孔AC沿中心轴线OP1进入到两块水平正对放置的极板D1、D2间的区域,射出后到达右端的荧光屏上形成光点。若极板D1、D2间无电压,电子将打在荧光屏上的中心P1点;若在极板间施加偏转电压U,则电子将打P2点,P2P1点的竖直间距为b,水平间距可忽略不计。若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出),则电子在荧光屏上产生的光点又回到P1点。已知极板的长度为L1,极板间的距离为d,极板右端到荧光屏间的距离为L2。忽略电子的重力及电子间的相互作用。

(1)求电子进入极板D1、D2间区域时速度的大小;

(2)推导出电子的比荷的表达式;

(3)若去掉极板D1、D2间的电压,只保留匀强磁场B,电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r的圆弧,阴极射线射出极板后落在荧光屏上的P3点。不计P3P1点的水平间距,求P3P1点的竖直间距y

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将电量为5×10﹣7 C的点电荷放在某电场中,受到的电场力为3×10﹣4N,若换一电量为2×10﹣7 C 的点电荷放在同一位置,受到的电场力是 4 N,该点的电场强度是  N/C.

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下列说法中不正确的是哪一组(  )

 

A.

(a)电场线一定是从正电荷出发,终止于负电荷

(b)磁感线一定是从N极出发,终止于S极

 

B.

(c)正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向

(d)小磁针在磁场中N极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向

 

C.

(e)电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向

(f)磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向

 

D.

(g)电场线越密的地方电场强度越强

(h)磁感线越密的地方磁场越强

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如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一粒子恰能沿直线飞过此区域(不计粒子重力)(  )

 

A.

若粒子带正电,E方向应向下

 

B.

若粒子带负电,E方向应向上

 

C.

若粒子带正电,E方向应向上

 

D.

不管粒子带何种电,E方向都向下

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把带电荷量2×10﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10﹣6J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10﹣6J,取无限远处电势为零.求:

(1)A点的电势;

(2)A、B两点的电势差;

(3)若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.

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在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=  mm.如图乙所示,用多用电表的“×1”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=  Ω.若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式ρ=  (用符号表示)

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如图5甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s-t(位移—时间)图像.已知m1=0.1 kg.由此可以判断(  )

图5

A.碰前m2静止,m1向右运动

B.碰后m2和m1都向右运动

C.m2=0.3 kg

D.碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能

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