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    7．真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子和α粒子的质量之比为1：4，电荷量之比为1：2，则下列判断中正确的是（　　）
    A．粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
    B．粒子打到荧光屏上的位置相同
    C．加速电场和偏转电场的电场力对两种粒子做的总功之比为1：4
    D．粒子在AB和CD的两个电场中的运动，均为匀变速运动

    分析 质子和α粒子在加速电场中都做匀加速直线运动，在偏转电场中做类平抛运动，飞出电场后做匀速直线运动，两个过程中水平方向是速度相同的匀速直线运动，根据动能定理求出加速获得的速度表达式，可分析从B板运动到荧光屏经历的时间关系．根据推论分析粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系，分析粒子打到荧光屏上的位置关系．根据W=qEy，分析电场力做功之比．

    解答 解：A、设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d．
    对于任一粒子：在加速电场中，由动能定理得：qU1=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，得加速获得的速度为v0=$\sqrt{\frac{2q{U}_{1}}{m}}$．
    粒子从B板运动到荧光屏的过程，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，由于质子和α粒子的比荷不同，则v0不同，所以它们从B板运动到荧光屏经历的时间不同．故A错误．
    B、在偏转电场中，粒子偏转的距离为 y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{q{U}_{2}}{2md}•（\frac{L}{{v}_{0}}）^{2}$
    联立得 y=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4d{U}_{1}}$，可知，y与粒子的种类、质量、电量无关，故两个粒子偏转距离相同，打到荧光屏上的位置相同．故B正确．
    C、由动能定理得，加速电场和偏转电场的电场力对粒子做的总功 W=qU1+qEy，则知W与q成正比，两个粒子的电荷量之比为1：2，则总功之比为1：2．故C错误．
    D、粒子在AB间做匀加速直线运动，在CD间做匀变速曲线，故D正确．
    故选：BD．

    点评 本题是带电粒子在电场中运动问题，先加速后偏转，y=$\frac{{U}_{2}{L}^{2}}{4d{U}_{1}}$是一个重要推论，要在会推导的基础上掌握要牢固，要抓住该式与哪些因素有关，与哪些因素无关．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是（　　）
    A．物体的末速度与时间成正比
    B．物体的位移必与时间的平方成正比
    C．物体速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比
    D．物体做匀加速直线运动时，加速度的方向与速度方向可能相反

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．（多选）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G．有关同步卫星，下列表述正确的是（　　）
    A．同步卫星距离地面的高度为$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$
    B．同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度
    C．同步卫星运行时受到的向心力大小为G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$
    D．卫同步星的运行轨道一定在赤道的正上方

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图（a）为“研究平抛运动”的实验装置（斜槽末端B处已经调至水平），利用这套装置可以测量小物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数．先将小物块Q 在A 点由静止释放，测量出Q 落地点距B点的水平距离x1；在斜槽末端B处对接了平板P，如图（b），P 板的上表面与斜槽末端相切，再次将物块Q 在A 点由静止释放，测量出Q 落地点距P 板右端的水平距离x2；测量出斜槽末端高度h和平板P的长度L，重力加速度为g，则物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数μ为（　　）
    A．${x_1}\sqrt{\frac{g}{2h}}$B．$\frac{x_1^2-x_2^2}{2Lh}$
    C．$\frac{x_1^2-x_2^2}{4Lh}$D．$\frac{{h（{x_1^2-x_2^2}）}}{{2L{g^2}}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是（　　）
    A．轨道对小球做正功，小球的线速度vP＞vQ
    B．轨道对小球不做功，小球的角速度ωP＜ωQ
    C．轨道对小球的压力FP＞FQ
    D．小球的向心加速度aP＞aQ

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．一个原子核${\;}_{92}^{235}$U在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→X+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n，则下列叙述正确的是（　　）
    A．X原子核中含有140个核子
    B．X原子核中含有86个中子
    C．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数增加
    D．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数减少
    E．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量减少

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    19．将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心之距l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度．
    （1）如果实验中所得到的T2-l关系图象如图（乙）所示，那么该同学所画出的图象应该是a、b、c中的a；
    （2）由图象可知，小筒的深度h=0.3m；当地g=9.87m/s2．

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    16．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（　　）
    A．54.4eVB．51.0eVC．43.2eVD．40.8eV

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．如图甲所示，是用双缝干涉测光的波长的实验装置示意图，其中A、B、C、D分别表示滤光片、单缝、双缝、光屏．图乙a是实验时用红色滤光片和缝间距d=0.36mm的双缝在光屏上得到的图样；图乙b是实验时用红色滤光片和缝间距d=0.18mm的双缝在光屏上得到的图样；图乙c是实验时用蓝色滤光片和双缝间距d=0.36mm的双缝在光屏上得到的图样，则

    （1）比较图乙a和图乙b，可以说明对相同色光，双缝间距减小，相邻条纹间距增大．
    （2）比较图乙a和图乙c，可以说明对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小．
    （3）能进行上述比较的前提是做这三次实验时不改变C；D的位置（从“A”、“B”、“C”、“D”中选填）．
    （4）若在某次测量中分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，则读数为13.870mm．

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