7.如圖所示,一個質子以速度v垂直電場方向射入有界勻強電場中,它飛離電場區(qū)域時側向位移為d1,如果改換使α粒子從同一位置以2v速度垂直電場方向射入,則它飛離有界電場時的側向位移應為( 。
A.d2=d1B.d2=$\frac{vutq05j_{1}}{4}$C.d2=$\frac{g2clfd3_{1}}{8}$D.d2=$\frac{selrofs_{1}}{16}$

分析 α粒子和質子垂直于電場線方向進入偏轉電場后,都做類平拋運動,運用運動的分解法研究運動時間關系,根據(jù)牛頓第二定律和位移公式結合研究加速度關系和偏轉距離關系

解答 解:質子垂直于電場線方向進入偏轉電場后,沿初速度方向都做勻速直線運動,運動時間為t=$\frac{L}{v}$,
α粒子運動時間為$t′=\frac{L}{2v}$=$\frac{1}{2}t$
α粒子和質子時間之比1:2
a=$\frac{qE}{m}$,α粒子和質子q之比為2:1,α粒子和質子m之比為4:1,則粒子和質子a之比,1:2
側向位移d=$\frac{1}{2}$at2,則α粒子和質子d之比為1:8
$\frac{hmyapc4_{2}^{\;}}{y1swf9a_{1}^{\;}}=\frac{1}{8}$,即$pe3ctmy_{2}^{\;}=\frac{1}{8}qulgrl6_{1}^{\;}$,故C正確,ABD錯誤;
故選:C

點評 本題是帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動的類型,基本方法是運動的合成與分解,并要抓住場強E、電場的寬度l等相等條件進行分析

練習冊系列答案
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16.在某一長直的賽道上,有一輛賽車A前方x0=200m處有一輛賽車B正以vB=10m/s的速度勻速前進,這時賽車A從靜止出發(fā)以2m/s2的加速度追趕.試求:
(1)賽車A追上賽車B之前兩車之間的距離最遠是多少米?
(2)賽車A何時追上賽車B?此時賽車A的速度為多大?
(3)當賽車A剛追上賽車B時,賽車A立即剎車,使賽車A以4m/s2的加速度做勻減速直線運動,問兩車再經過多長時間第二次相遇?(設賽車A可以從賽車B旁經過而不發(fā)生相撞)

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17.下面各例子中,通過做功改變物體的內能的是( 。
A.太陽把地面曬熱
B.剎車時輪胎變熱
C.氣缸內的氣體被壓縮,氣體溫度升高
D.用砂輪磨刀具時,刀具溫度升高

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15.如圖所示,豎直平面內有一足夠長的金屬導軌,金屬導體棒ab可在導軌上無摩擦地上下滑動,且導體棒ab與金屬導軌接觸良好.導體棒ab由靜止開始下落,過一段時間后閉合開關S,發(fā)現(xiàn)導體棒ab仍然做變速運動,則在以后導體棒ab的運動過程中,下列說法中正確的是( 。
A.導體棒重力做的功全部轉化為導體棒的內能
B.導體棒的機械能不守恒
C.導體棒一定是先做加速運動,最后做勻速運動
D.導體棒可能是先做減速運動,最后做勻速運動

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2.如圖所示,間距為L=1m的兩條平行的光滑金屬導軌固定在傾角為θ=30°的絕緣斜面上,導軌上端連接一個定值電阻R.導體棒a和b放在導軌上,與導軌垂直并良好接觸.斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內,存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場,磁感應強度為B=1T.現(xiàn)對a棒施以平行導軌斜向上的拉力,使它沿導軌勻速向上運動,此時放在導軌底端的b棒恰好能靜止.當a棒運動到磁場的上邊界PQ處時,撤去拉力,a棒將繼續(xù)沿導軌向上運動一小段距離后再向下滑動,a棒滑離導軌底端前已達到穩(wěn)定速度.已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R=1Ω,導軌電阻不計.a棒、b棒的質量分別為ma=0.4kg、mb=0.2kg,重力加速度為g=10m/s2.導軌底端與邊界PQ的距離為d=1m.求:
(1)a棒在磁場中沿導軌向上勻速運動的速度大小v;
(2)a棒離開導軌底端時的速度大小v2;
(3)a棒在磁場中下滑的過程中,電阻R上產生的焦耳熱大。

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12.如圖是一個示波管工作原理圖,初速度為零的電子經電壓為U1的電場加速后由偏轉板中線垂直進入偏轉電場,兩平行板間的距離為d,板長L1,偏轉電壓為U2.S為屏,與極板垂直,到極板的距離L2.已知電子電量q,電子質量m.不計電子所受的重力.

(1)電子進入偏轉電場的速度v0是多少?
(2)電子離開偏轉電場時的偏轉量y1為多少?(用U1、U2、d、L1表示)
(3)電子到達屏S上時,它離O點的距離y是多少?(用U1、U2、d、L1、L2表示)
(4)如果加速場電壓U1可調,為保證電子能打在S屏上,求電壓U1的取值范圍(用U1、U2、d、L1表示)

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19.如圖a所示,勻強磁場垂直于xOy平面,磁感應強度B1按圖b所示規(guī)律變化(垂直于紙面向外為正).t=0時,一比荷為$\frac{q}{m}$=1×105C/kg的帶正電粒子從原點沿y軸正方向射入,速度大小v=3×104m/s,不計粒子重力.
(1)求帶電粒子在勻強磁場中運動的軌道半徑.
(2)求t=$\frac{π}{2}$×10-4s時帶電粒子的坐標.
(3)保持b中磁場不變,再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強磁場B2,其磁感應強度為0.3T,在t=0時,粒子仍以原來的速度從原點射入,求粒子回到坐標原點的時刻.

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16.如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定,M、P之間接可變電阻R,導軌所在空間存在垂直于軌道平面向上B=1T的勻強磁場,質量為m的金屬桿ab垂直于MN、PQ放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿ab,桿最大速度vm與可變電阻R的關系如圖所示,已知軌距為L=1m,g=10m/s2,軌道足夠長且電阻不計.求:
(1)當R=0時最大感應電動勢E的大小和電流方向;
(2)金屬桿的阻值r和質量m;
(3)若R=2Ω時,桿從靜止下滑2m達到最大速度,則此過程R產生熱量多大?

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17.一個質量為m帶電量為q的小油滴以與水平向右的勻強電場成60°角的方向進入電場,此后,小油滴沿著這個方向做直線運動直到離開電場.重力加速度為g.
(1)問小油滴帶什么電?在勻強電場中做什么性質的運動?
(2)求勻強電場的電場強度.

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