20.平行板電容器兩板間的電壓為U,板間距離為d,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從該電容器的正中央沿與勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線垂直的方向射入,不計(jì)重力.當(dāng)粒子的入射初速度為v0時(shí),它恰好能穿過電場(chǎng)而不碰到金屬板.為了使入射初速度為$\frac{1}{2}$v0的同質(zhì)量的帶電粒子也恰好能穿過電場(chǎng)而不碰到金屬板,則在其它量不變的情況下,必須滿足( 。
A.使粒子的電荷量減半B.使兩極板間的電壓減半
C.使兩極板的間距加倍D.使兩極板的間距增為原來的4倍

分析 以一定速度垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),由于速度與電場(chǎng)力垂直,所以粒子做類平拋運(yùn)動(dòng).這樣類平拋運(yùn)動(dòng)可將看成沿初速度方向的勻速直線與垂直于初速度方向勻加速直線運(yùn)動(dòng).根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題.

解答 解:設(shè)平行板長(zhǎng)度為L(zhǎng),寬度為d,板間電壓為U,
恰能穿過一電場(chǎng)區(qū)域而不碰到金屬板上,則
沿初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng):t=$\frac{L}{v}$
垂直初速度方向做勻加速運(yùn)動(dòng):a=$\frac{qU}{md}$
則y0=$\fracuiax64d{2}$=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{qU{L}^{2}}{2md{v}^{2}}$
欲使質(zhì)量為m,入射速度為$\frac{v}{2}$的粒子也能恰好穿過這一電場(chǎng)區(qū)域而不碰板,則沿初速度方向距離仍是L,垂直初速度方向距離仍為$\fracwux1mxk{2}$
A、粒子帶的電荷量減半,由上式可知,y=2y0=d,故A錯(cuò)誤;
B、兩板間的電壓減半,由上式可知,y=2y0=d,故B錯(cuò)誤;
C、使兩極板的間距加倍,由上式可知,y=$\fracti0w8me{2}$,故C正確;
D、使兩極板的間距增為原來的4倍,由上式可知,y=$\frac4lxewnv{4}$,故D錯(cuò)誤;
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)做勻加速曲線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律處理粒子運(yùn)動(dòng),注意列出偏離位移關(guān)系,是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.目前實(shí)驗(yàn)室用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)時(shí)器兩種,它們所接電源均為頻率為50Hz,所以都是每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).但前者所接電壓為4-6V.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.關(guān)于速度與加速度,下列說法正確的是( 。
A.磁懸浮列車在勻速行駛時(shí),速度可以很大,加速度為零
B.火箭點(diǎn)火升空瞬間,速度為零,加速度也為零
C.汽車剎車制動(dòng)過程中,速度一定逐漸減小,加速度也一定隨之減小
D.物體自由下落的過程中,速度一定逐漸增大,而加速度保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.A、B兩物體初速度相同,A沿與水平方向成α角的光滑斜面上滑;B與水平方向成α角斜上拋.不計(jì)空氣阻力的影響,則( 。
A.A、B兩物體的加速度之比為1:1
B.A、B兩物體達(dá)到最大高度所用時(shí)間之比為1:sinα
C.A、B兩物體所能達(dá)到的最大高度之比為1:sin2α
D.以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.在變速直線運(yùn)動(dòng)中,下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法正確的是( 。
A.加速度與速度無必然聯(lián)系B.速度減小時(shí),加速度也一定減小
C.速度為零,加速度也一定為零D.速度增大時(shí),加速度可能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.我們可以用光電門來完成“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離s;已知遮光片的寬度為d;
②調(diào)整輕滑輪,使細(xì)線水平;
③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間△tA和△tB,求出加速度a;
回答下列問題:
(1)物塊通過光電門A的速度vA=$\fracclh53zg{△{t}_{A}^{\;}}$和通過光電門B的速度vB=$\fracxmeayu4{△{t}_{B}^{\;}}$(用題中給出的物理量表示)
(2)物塊的加速度大小a可用d、s、△tA和△tB表示為a=$\frac{(\fracsgdq1k9{△{t}_{B}^{\;}})_{\;}^{2}-(\fracvjhdl6k{△{t}_{A}^{\;}})_{\;}^{2}}{2s}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn).電場(chǎng)線與矩形所在平面平行.已知a點(diǎn)的電勢(shì)為25V,b點(diǎn)的電勢(shì)為30V,d點(diǎn)的電勢(shì)為5V,如圖.由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為:10V.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示.下列判斷可能正確的是( 。
A.O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最小,電勢(shì)最低
B.-x1處的電勢(shì)絕對(duì)值與x1處的電勢(shì)絕對(duì)值相等
C.電子從x1處運(yùn)動(dòng)到-x1處的過程中加速度先增大后減小
D.電子從x1處運(yùn)動(dòng)到-x1處的過程中電勢(shì)能一直減小

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.某興趣小組在做“探究功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前,提出以下幾種猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝$\sqrt{v}$.他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖①所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來測(cè)量物體每次通過Q點(diǎn)的速度).在剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí),有位同學(xué)提出,不需要測(cè)出物體質(zhì)量,只要測(cè)出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了,另一位同學(xué)認(rèn)為可以采納該同學(xué)的建議.

(1)你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)量物體的質(zhì)量?不需要(答“需要”或“不需要”)
(2)讓物體分別從不同高度無初速度釋放,測(cè)出物體從初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…,讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4、…,并繪制了如圖②所示的L-v圖象.根據(jù)繪制出的L-v圖象,若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系,他們下一步應(yīng)讀出A
A.L-v2圖象     B.L-$\sqrt{v}$圖象        C.L-$\frac{1}{v}$ 圖象         D.L-$\frac{1}{\sqrt{v}}$圖象
(3)本實(shí)驗(yàn)中,木板與物體間摩擦力的大小會(huì)不會(huì)影響探究出的結(jié)果?不會(huì)影響.(答“會(huì)影響”或“不會(huì)影響”)

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