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6.如图所示,是喷墨打印机的简化模型.质量为m的墨汁微粒经带电室带上负电后,以某一速度平行于极板飞入板间,己知板间匀强电场的电场强度为E,微粒最终打在纸上,则以下说法正确的是(  )
A.墨汁微粒的电荷量不一定是电子电量的整数倍
B.当墨汁微粒的电荷量q>$\frac{mg}{E}$时,微粒向负极板偏
C.当墨汁微粒的电荷量q<$\frac{mg}{E}$时,微粒向正极板偏
D.当墨汁微粒的电荷量q=$\frac{mg}{E}$时,微粒沿直线穿过电场

分析 由墨汁微粒带负电,在电场中受到的力来确定偏转方向;根据墨汁微粒做类平抛运动来确定侧向位移,从而明确运动轨迹与各物理量之间的关系;根据电场力做功来确定电势能变化情况.

解答 解:A、墨汁微粒的带电量必须是元电荷的整数倍,所以墨汁微粒的电荷量一定是电子电量的整数倍,故A错误;
B、由墨汁微粒带负电,在电场中受到的电场力的方向向上;当墨汁微粒的电荷量q=$\frac{mg}{E}$时,微粒受到的电场力与重力大小相等,方向相反,所以墨汁微粒沿直线穿过电场;当墨汁微粒的电荷量q>$\frac{mg}{E}$时,微粒受到的向上的电场力大于重力,合外力的方向向上,微粒向正极板偏,故B错误,D正确;
C、当墨汁微粒的电荷量q<$\frac{mg}{E}$时,微粒受到的向上的电场力小于重力,合外力的方向向下,微粒向负极板偏;故C错误.
故选:D

点评 解答本题需要理解电子做类平抛运动的规律及处理的方法,并得出电势能变化是由电场力做功来确定的.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦),在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.物体A也做匀速直线运动
B.物体A做匀加速直线运动
C.绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
D.绳子对物体A的拉力大于物体A的重力

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,两平行金属板(开始时不带电)水平放置,在板间存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出).某带正电的离子以大小为v0的初速度水平向右贴着上板进入板间,刚好下板边缘射出,射出时速度方向与下板成60°角.若撤去磁场,在两平行金属板间加竖直向下的匀强电场,使该离子以原来的初速度进入该区域,也恰好从下板边缘射出,不计离•子的重力,下列判断正确的是(  )
A.匀强电场的电场强度大小为$\frac{4}{3}$Bv0
B.匀强电场的电场强度大小为$\frac{2\sqrt{3}B{v}_{0}}{3}$
C.离子穿过电场和磁场的时间之比为$\frac{3\sqrt{3}}{2π}$
D.离子穿过电场和磁场的时间之比为$\frac{2\sqrt{3}π}{9}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=37°,导轨电阻不计.整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m、电阻为R,两金属导轨的上端连接一个电阻,其阻值为也R,现闭合开关K,金属棒通过绝缘轻绳、定滑轮和一质量为3m的重物相边,细绳与导轨平行.在重物的作用下,金属棒由静止开始运动,当金属棒下滑距离为s时速度达到最大值vm.(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)求金属棒刚开始运动时加速度大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)求金属棒达最大速度后再下滑s距离的过程中,电流做了多少功?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.如图所示,两光滑间距为1m的平行导轨,水平放置固定在磁感应强度为1T的匀强电场中,磁场方向垂直导轨所在平面,导轨一端跨接一个阻值为R=1Ω的定值电阻,质量为0.2Kg的金属棒MN可沿水平导轨滑动(其他电阻不计).导轨与棒之间的动摩擦因数为0.5,用电动机D牵引MN,从静止开始运动,当MN向右移动s=3.8m时获得稳定速度,此过程中,定值电阻R上产生的焦耳热为1.8J,电压表和电流表示数恒为7V和1A,电动机内阻为1Ω,则:
①导体棒达到的稳定速度是多少?
②导体棒从静止到稳定速度所需时间.(g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.电偶极子模型是指电量为q、相距为l的一对正负点电荷组成的电结构,O是中点,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,如图所示.有一电偶极子放置在电场强度为E.的匀强外电场中,若电偶极子的方向与外电 场方向的夹角为θ时,则求:
(1)该电偶极子具有的电势能.
(2)作用在电偶极子上的电场力绕O点的力矩.
(3)若图中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中,电场力所做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

18.如图甲所示,空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.边长为L的正方形金属框abcd(以下简称方框)放在光滑的水平面上,其外侧套着一个与方框边长相同的U形金属框架MNPQ(以下简称U形框),U形框与方框之间接触良好且无摩擦.两个金属框每条边的质量均为m,每条边的电阻均为r.

(1)将方框固定不动,用力拉动U形框使它以速度v0垂直NP边向右匀速运动,当U形框的MQ端滑至方框的最右端(如图乙所示)时,方框上bc两端的电势差为多大?此时方框的热功率为多大?
(2)若方框不固定,给U形框垂直NP边向右的初速度v0,如果U形框恰好不能与方框分离,则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?
(3)若方框不固定,给U形框垂直NP边向右的初速度v(v>v0),U形框最终将与方框分离,如果从U形框和方框分离开始,经过时间t,方框的bc边和U形框最左两端距离为S.求两金属框分离后的速度各为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图所示,平行板电容器与一直流电源相连,两极板水平放置,电容为 C,开始开关闭合,电容器极板间电压为 U,两极板间距为 d.一电荷量大小为 q 的带电油滴以初动能 Ek 从一平行板电容器的两个极板中央水平射入(极板足够长),带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器,则(  )
A.断开开关,将上极板上移$\frac{d}{3}$,带电油滴将撞击下极板,撞击下极板时的动能为 Ek+$\frac{1}{4}$Uq
B.断开开关,将上极板上移$\frac{d}{3}$,带电油滴将撞击上极板,撞击下极板时的动能为 Ek+$\frac{1}{4}$Uq
C.闭合开关,将上极板下移$\frac{d}{3}$,带电油滴将撞击下极板,撞击下极板时的动能为 Ek+$\frac{1}{8}$Uq
D.闭合开关,将上极板下移$\frac{d}{3}$,带电油滴将撞击上极板,撞击上极板时的动能为 Ek+$\frac{1}{12}$Uq

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

16.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°,
(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.已知重力加速度为g,求运动过程中
(1)小球受到的电场力的大小;
(2)小球的最小速度;
(3)小球再回到与抛出点同一水平面时距离抛出点的距离.

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