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如图所示,空间存在足够大的竖直向下的匀强电场,带正电荷的小球(可视为质点且所受电场力与重力相等)自空间O点以水平初速度v0抛出,落在地面上的A点,其轨迹为一抛物线.现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上,将此小球从O点由静止释放,并沿此滑道滑下,在下滑过程中小球未脱离滑道.P为滑道上一点,已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°,下列说法正确的是(   )
A.小球两次由O点运动到P点的时间相等
B.小球经过P点时,水平位移与竖直位移之比为1:2
C.小球经过滑道上P点时,电势能变化了m
D.小球经过滑道上P点时,重力的瞬时功率为mgv0
C

试题分析:由于杆对小球的作用,则两次由O点运动到P点的时间不相等,A错误;由P点时其速度与水平方向的夹角为45°,有,由于轨迹为类平抛轨迹,故得,B错误;做类平抛运动时,有,,当小球从0点由静止释放,到达P点,根据动能定理有,得,则电势能变化了,C正确;根据功率公式,D错误。
点评:带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。下列说法正确的有(    )
A.粒子带负电
B.粒子的加速度先不变,后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的                        (   )
A.极板X的电势高于极板X′B.极板X ′的电势高于极板X
C.极板Y的电势高于极板Y ′D.极板Y ′的电势高于极板Y

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,处于真空中的匀强电场与水平方向成15o角,AB直线与强场E互相垂直.在A点,以大小为vo的初速度水平抛出一质量为m,带电荷量为+q 的小球,经时间t,小球下落一段距离过C点(图中未画出)时其速度大小仍为vo,在小球由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电场力对小球做功为零B.电场力做的负功
C.小球机械能增加D.C点可能位于AB直线的左方

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M,一带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入间,最后垂直打在M屏.则下列结论正确的是(  )
A.板间电场强度大小为
B.板间电场强度大小为
C.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等
D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一束初速度不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长L =5.0cm,则

(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(2)若在偏转电场右侧距极板右边缘X ="2.5" cm处放置一半径0.5 cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大电压?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示电路,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端P相连接.电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场.在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器的滑动端P上移,则关于电容器极板上所带电量q和电子穿越平行板所需的时间t的说法正确的是( )
A.电量q增大,时间t也增大
B.电量q不变,时间t增大
C.电量q增大,时间t不变
D.电量q不变,时间t也不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同带正电的粒子K和P,速度关系为V­K=2Vp粒子均从电容器的A点水平射入两平行板之间, 测得K和P与平行板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。如图,若不计粒子的重力,则K和P的比荷之比是

A.1:4              B.4:1          C.1:16   D.16:1 

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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,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线(即电子)放射源P,已知射线实质为高速电子流,放射源放出粒子的速度v0=2.0×107m/s。速度的方向沿各个方向都有,电子重量不计。足够大的荧火屏M与铅屏A平行放置,相距d=2.0×10-2m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=1.0×105N/C。已知电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg。求

(1)电子到达荧光屏M上的动能为多少焦耳?
(2)电子从P点射出到达荧光屏的最长时间?
(3)荧光屏上的发光面积。(取)

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