20．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電荷量為q的小球，以豎直向上的初速度v0在平行板電容器P、Q兩板正中間的A點(diǎn)進(jìn)入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，恰好垂直于Q板打在B點(diǎn)，且AC=2BC，則下列說法正確的是（　�。�
A．小球打在B點(diǎn)時(shí)速度大小為v0
B．小球打在B點(diǎn)時(shí)速度大小為2v0
C．P板比Q板的電勢高$\frac{4m{{v}_{0}^{\;}}^{2}}{q}$
D．若將P板向右平移稍許，其他條件不變，粒子將打在B點(diǎn)上方

分析 微粒在電場中受到重力和電場力兩個(gè)力作用，采用運(yùn)動(dòng)的分解法可知，微粒在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同．運(yùn)用平均速度表示兩個(gè)方向的位移，求解打在B點(diǎn)時(shí)微粒的速度．

解答 解：A、由小球恰好垂直于Q板打在B點(diǎn)可知，小球在B點(diǎn)的豎直分速度為零，
豎直方向：BC=$\frac{{v}_{0}}{2}$t，
水平方向：AC=$\frac{{v}_{B}}{2}$t，
解得，vB=2v0，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過程，由動(dòng)能定理得：q$\frac{U}{2}$=$\frac{1}{2}$mvB2-0，解得：U=$\frac{4m{v}_{0}^{2}}{q}$，小球帶正電，故P板電勢高，故C正確．
D、P板向右平移，板間場強(qiáng)不變，粒子仍打在B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評 本題微粒做的是非類平拋運(yùn)動(dòng)，由于重力和電場力都是恒力，采用的是運(yùn)動(dòng)的分解法．常見題型．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖1所示，n匝正方形導(dǎo)線框用細(xì)線懸掛于天花板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，線框平面在紙面內(nèi)，線框的邊長為L，總電阻為R，線框的下半部分（總面積的一半）處于垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場中，磁場的上、下邊界之間的距離為d（d大于L），磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖2變化，t0時(shí)刻，懸線的位力恰好為零，圖中B0、t0已知．在t=t0時(shí)刻剪斷細(xì)線，線框剛要完全穿過磁場時(shí)，加速度變?yōu)榱�，線框在穿過磁場的過程中始終在紙面里，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　�。�
A．線框的質(zhì)量為m=$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{g{t}_{0}R}$
B．0-t0時(shí)間內(nèi)，通過某一匝線框截面的電荷量為$\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{2R}$
C．剪斷細(xì)線后，線框進(jìn)磁場的過程可能先加速再勻減速
D．線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{2{t}_{0}R}$（d+$\frac{L}{2}$-$\frac{{L}^{2}}{8g{t}_{0}^{2}}$）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，一平行板電容器兩板水平相對放置，在兩板的正中心上各開一孔，孔相對極板很小，因此不會(huì)影響兩板間的電場分布．現(xiàn)給上下兩板分別充上等量的正負(fù)電荷，上板帶正電、下板帶負(fù)電，使兩板間形成勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E=$\frac{3mg}{q}$．一根長為L的絕緣輕質(zhì)硬桿上下兩端分別固定一帶電金屬小球A、B，兩球大小相等，且直徑小于電容器極板上的孔，A球帶負(fù)電QA=-3q，B球帶正電QB=+q，兩球質(zhì)量均為m．將“桿-球”裝置移動(dòng)到上極板上方，保持豎直，且使B球剛好位于上板小孔的中心處、球心與上極板在一平面內(nèi)．然后靜止釋放．已知帶電平行板電容器只在其兩板間存在電場，兩球在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)接觸到極板，且各自的帶電量始終不變．忽略兩球產(chǎn)生的電場對平行板間勻強(qiáng)電場的影響，兩球可以看成質(zhì)點(diǎn)，電容器極板厚度不計(jì)．重力加速度取g．求：
（1）B球剛進(jìn)入兩板間時(shí)，“桿-球”裝置的加速度大小a．
（2）若以后的運(yùn)動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)B球從下極板的小孔穿出后，剛好能運(yùn)動(dòng)$\frac{L}{2}$的距離．求電容器兩極板間距d．
（3）A、B兩球從開始到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，硬桿上所產(chǎn)生的彈力始終是拉力，則拉力最大值是多大（靜電常數(shù)為k）？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．如圖所示，真空中一束電子流以一定的速度v0沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，在y軸方向加一勻強(qiáng)電場后，電子流的軌跡如圖所示，如果沿x軸取出OA=AB=BC，并分別從A、B、C三點(diǎn)作豎直線和電子軌跡分別交于M、N、P三點(diǎn)，不計(jì)重力，那么：
（1）電子流經(jīng)M、N、P三點(diǎn)時(shí)，沿x軸分速度之比為1：1：1．
（2）沿y軸分速度之比為1：2：3．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．如圖所示．質(zhì)量為m，帶正電的小球在半徑為R、豎直放置的光滑圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，空間存在一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)電場，并令小球受的電場力是小球所受重力的2倍．
（1）為了使小球能恰好在該圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，試求小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度及在最低點(diǎn)B時(shí)圓環(huán)對小球的支持力．
（2）若使場強(qiáng)方向改為向上，大小不變，為了使小球恰能在圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，試求小球在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)最小速度的位置，并求出最小速度值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，平行金屬板A、B的中心各開有一小孔P、P′，且兩小孔正對，平行金屬板兩極加上如圖所示的電壓．在t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m帶電量為-q的電荷無初速地由P進(jìn)入電場，結(jié)果恰好在3T時(shí)刻從P′飛出，已知右板帶正電、左板帶負(fù)電電壓為正，兩板距離為d．求：

（1）所加電壓U0為多大？
（2）飛出電場時(shí)速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

12．用一條絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)帶電小球，小球質(zhì)量為m=1.0×10-2kg，所帶電荷量為q=+2.0×10-8C，現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場，平衡時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角為30°．求：
（1）畫出小球的受力示意圖．
（2）由平衡條件求出電場力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．在場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體以某一初速度沿電場的反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為$\frac{0.8qE}{m}$，物體運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)速度減小為零．則物體的動(dòng)能變化為-0.8qEL，電勢能變化為qEL．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．如圖所示，A、B、C三點(diǎn)在同一勻強(qiáng)電場中，已知AC⊥BC，∠ABC=30°，BC=20cm．把一個(gè)電荷量q=2×10-5C的正電荷從A移到B電場力做功為零，從B移到C克服電場力做功1.0×10-3J．
（1）若把C點(diǎn)的電勢規(guī)定為零，則該電荷在B點(diǎn)電勢能為-1×10-3J．
（2）該電場的電場強(qiáng)度大小為500V/m．
（3）若從C點(diǎn)沿CB方向飛入一正電荷，其運(yùn)動(dòng)軌跡是丙．（選填甲、乙或丙）

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