19.真空中的某裝置如圖所受,其中平行金屬板A,B之間有加速電場,C,D之間有偏轉(zhuǎn)電場,M為熒光屏.今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉(zhuǎn)電場,最后打在熒光屏上.已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1:2:4,電荷量之比為1:1:2,則下列判斷正確的是( 。
A.三種粒子飛離B板時速度之比4:2:1
B.三種粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切之比1:2:4
C.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1:1:2
D.三種粒子打到熒光屏上的位置相同

分析 三個粒子先加速后進入電場中類平拋運動.先根據(jù)動能定理求出粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度,然后運用類平拋規(guī)律求出速度偏角以及在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)距離,再討論即可求解.

解答 解:設AB間的加速電壓為:U,CD間的偏轉(zhuǎn)電壓為:U′;
A、粒子在加速電場中,由動能定理得:qU=$\frac{1}{2}$mv02-0,解得:v0=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$  ①,
質(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為:1:$\frac{1}{2}$:$\frac{1}{2}$=2:1:1,則得三種粒子從B板射出時的速度之比為:$\sqrt{2}$:1:1,故A錯誤.
B、粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度偏角的正切值:tanθ=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{at}{{v}_{0}}$=$\frac{\frac{qU′}{md}×\frac{L}{{v}_{0}}}{{v}_{0}}$=$\frac{qU′L}{md{v}_{0}^{2}}$=$\frac{U′L}{2Ud}$,速度偏角正切值與粒子的質(zhì)量和電荷量無關(guān),三種粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切相等,三種粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切之比為:1:1:1,故B錯誤;
C、偏轉(zhuǎn)電場的電場力做功:W=qEy=q$\frac{U′}342ef42$•$\frac{U′{L}^{2}}{4Ud}$∝q,偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為:1:1:2,故C正確;
D、設偏轉(zhuǎn)電壓為U′,粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,水平方向:L=v0t,豎直方向:y=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$$\frac{qU′}{md}$t2=$\frac{U′{L}^{2}}{4Ud}$,粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏移量相同,三種粒子打在熒光屏上的位置相同,故D正確;
故選:CD.

點評 解決該題的關(guān)鍵是掌握帶電粒子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)時的求解方法.推導出偏轉(zhuǎn)距離,從而得到偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功與電量成正比.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,位于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下,處于靜止狀態(tài),則斜面作用于物塊的靜摩擦力的( 。
A.方向可能沿斜面向上B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零D.大小可能等于F

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.A、B兩個質(zhì)點沿直線同時從甲處向乙處運動,A以vA=3m/s的速度做勻速直線運動,B做初速度為零,加速度aB=3m/s2的勻加速運動.當B與A在途中相遇時,B即改做加速度aB′=-2m/s2的勻減速直線運動,求:
(1)在B減至速度為零之前,A、B質(zhì)點在途中何時相距最遠,最遠距離為多少?
(2)A、B能否會第二次相遇?若能二次相遇,何時相遇?此時B的速度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.在光滑的絕緣水平面上,有一個正方形的abcd,頂點a、c處分別固定一個電荷量相等的正點電荷,如圖所示.若將一個帶負電的粒子置于b點,自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復運動.粒子從b點運動到d點的過程中( 。
A.先作勻加速運動,后作勻減速運動,在中點o速度最大
B.先從高電勢到低電勢,后從低電勢到高電勢
C.從b到o過程,電勢能從最大減小到0,動能從o增大到最大,機械能守恒
D.從b經(jīng)o到d過程,電勢能先減小后增大,動能先增大后減小,總能量守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.在“驗證牛頓運動定律”的實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置.

小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出.
①當M與m的大小關(guān)系滿足M>>m時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.
②實驗中需要平衡摩擦力,應當取下小托盤和砝碼(選填“小車上的鉤碼”、“小托盤和砝碼”或“紙帶”),將木板右端適當墊高,直至小車在長木板上運動時,紙帶上打出來的點均勻.
③一組同學在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地歸納出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應該作a與$\frac{1}{M}$的圖象.圖2是某同學在此實驗中獲得的一條紙帶,其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ,則小車運動的加速度a=0.39m/s2
④保持小車和數(shù)字測力計的總質(zhì)量一定,改變鉤碼的質(zhì)量,測出相應的加速度.采用圖象法處理數(shù)據(jù).請同學們根據(jù)測量數(shù)據(jù)描出的點作出a-F圖象(圖在答卷紙上),并根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線,說明實驗過程中可能存在的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
⑤乙、丙同學用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的a-F圖線如圖3所示,兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?小車質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.真空中有兩個點電荷Q1、Q2,相距36cm,已知Q1是負電荷,其電量為3.6×10-12C,他們之間的引力大小為F=1.0×10-12N,求Q2的電量及帶電性質(zhì).

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11.如圖所示,將輕彈簧放在光滑的水平軌道上,一端與軌道的A端固定,另一端正好在軌道的B端處,軌道固定在水平桌面的邊緣上,桌邊懸一重錘.根據(jù)平拋運動的規(guī)律和功能關(guān)系的相關(guān)知識,可利用該裝置找出彈簧壓縮時具有的彈性勢能與壓縮量之間的關(guān)系.
(1)為完成實驗,還需下面哪些器材BD
A.秒表   B.刻度尺   C彈簧秤    D.白紙和復寫紙   E.天平
(2)如果在實驗中,得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表,經(jīng)你的推導分析,得到兩者的關(guān)系為:彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的平方成正比.
實驗次數(shù)1234
x/cm2.003.004.005.00
s/cm10.0315.0420.0225.00

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,在處于O點的點電荷+Q形成的電場中,試探電荷+q由A點移到B點,電場力做功為W1,以OA為半徑畫弧交OB于C,+q由A點移到C點電場力做功為W2,+q由C點移到B點電場力做功為W3.則三者的做功關(guān)系以及+q由A點移到C點電場力做功為W2的大。ā 。
A.W1=W3<W2   W2=0B.W1>W(wǎng)3    W2>0
C.W1=W3>W(wǎng)2     W2=0D.W1<W3   W2=0

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示是某小電燈的U--I曲線,由圖可知( 。 
A.小電燈兩端電壓為0v時,電阻為0Ω
B.小電燈兩端電壓為1.5V時,實際功率約為0.69w
C.小電燈的電阻隨電壓升高而增大
D.小電燈的電阻隨電壓升高而不變

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