3.一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連,上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)).小孔正上方$\fracoxs9w7z{2}$處的P點(diǎn)有一帶電粒子,該粒子從靜止開(kāi)始下落,經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器,并在下極板處(未與極板接觸)返回.若將下極板向下平移$\fracr7jwqcx{2}$,則從P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將(  )
A.在距上極板$\frac25nmbhs{2}$處返回B.回在距上極板$\fracfs8ighh{3}$處返回
C.在距上極板$\fracjiwfuhm{4}$處返回D.在距上極板$\frac{2}{5}$d處返回

分析 下極板未移動(dòng)時(shí),帶電粒子到達(dá)下極板處返回,知道重力做功與電場(chǎng)力做功之和為零,向上移動(dòng)下極板,若運(yùn)動(dòng)到下極板,重力做功小于克服電場(chǎng)力做功,可知不可能運(yùn)動(dòng)到下極板返回,根據(jù)動(dòng)能定理,結(jié)合電勢(shì)差大小與d的關(guān)系,求出粒子返回時(shí)的位置.

解答 解:對(duì)下極板未移動(dòng)前,從靜止釋放到速度為零的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得:
mg•$\frac{3}{2}$d-qU=0,
將下極板向上平移$\fracfyi5d1q{2}$,設(shè)運(yùn)動(dòng)到距離上極板x處返回.
根據(jù)動(dòng)能定理得:
mg($\frac0ysh7dp{2}$+x)-$\frac{x}{\fracy71is7g{2}}$•qU=0,
聯(lián)立兩式解得x=$\frac{1}{4}$d.故C正確,ABD錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 該題考到了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、電容器、功能關(guān)系等知識(shí)點(diǎn),是一道比較綜合的電學(xué)題,難度較大.這類題應(yīng)該以運(yùn)動(dòng)和力為基礎(chǔ),結(jié)合動(dòng)能定理求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.為了利用海洋資源,海洋工作者有時(shí)根據(jù)水流切割地磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量海水的流速.假設(shè)海洋某處地磁場(chǎng)豎直分量為B=0.5×10-4T,水流是南北流向,如圖所示,將兩電極豎直插入此處海水中,且保持兩電極的連線垂直水流方向.若兩電極相距L=10m,與兩電極相連的靈敏電壓表讀數(shù)為U=2.5mV,則海水的流速大小為( 。
A.10m/sB.0.5m/sC.5m/sD.2.5m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.下列關(guān)于功率公式$P=\frac{W}{t}$和P=Fv的說(shuō)法正確的有(  )
A.由P=$\frac{W}{t}$知,功率P和功W成正比,和時(shí)間t成反比
B.由P=$\frac{W}{t}$知,在相同時(shí)間t內(nèi),力做功W越多功率P越大
C.由P=Fv知,汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率P和速度v成正比
D.由P=Fv知,當(dāng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率P一定時(shí),牽引力F與速度v成反比

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示,一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一三角形閉合導(dǎo)線框電阻為R,邊長(zhǎng)分別為3L、4L、5L.線框從左側(cè)以速度v勻速進(jìn)入磁場(chǎng).該過(guò)程中線框各邊方向保持不變且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直.則線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象可能是(I0=$\frac{Blv}{R}$,t0=$\frac{L}{v}$)( 。
A.B.C.D.

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8.如圖所示,木塊B上表面是水平的,當(dāng)木塊A置于B上,并與B保持相對(duì)靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑,在下滑過(guò)程中( 。
A.A所受的合外力對(duì)A不做功B.B所受的合外力對(duì)B不做功
C.B對(duì)A的摩擦力做正功D.B對(duì)A的彈力做正功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖所示,平行導(dǎo)軌放在斜面上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直斜面向上,恒力F拉動(dòng)金屬桿ab從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng),接觸良好,導(dǎo)軌光滑.從靜止開(kāi)始到ab桿桿到達(dá)最大速度的過(guò)程中,恒力F做功為W,ab桿克服重力做功為W1,ab桿克服安培力做功為W2,ab桿動(dòng)能的增加量為△Ek,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,ab桿重力勢(shì)能增加量為△Ep,則( 。
A.W=Q+W1+W2+△Ek+△EPB.W=Q+W1+W2+△Ek
C.W=Q+△Ek+△EPD.W2=Q,W1=△EP

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖所示,在xOy坐標(biāo)系內(nèi),第一象限內(nèi)分布這磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第二象限內(nèi)分布這電場(chǎng)強(qiáng)度為F、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),有一重力不計(jì),比荷為$\frac{q}{m}$=10C/kg的帶電粒子以垂直于x軸的速度v0=10m/s,從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),恰好為y軸正半軸為45°角射入磁場(chǎng),再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸并通過(guò)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第四象限,已知OP之間的距離d=0.5m,且計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,試求:
(1)帶電粒子的電性及電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及粒子從P點(diǎn)到Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
(3)若在x軸下方再加一垂直xOy坐標(biāo)系向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B′,粒子剛好再次打在P點(diǎn),試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小及粒子第二次通過(guò)y軸正半軸時(shí)粒子的速度v′的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.關(guān)于條形磁鐵、蹄形磁鐵以及通電螺線管的磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.條形磁鐵的磁場(chǎng)的磁感線從N極出發(fā),終于S極
B.蹄形磁鐵N極與S極之間的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)
C.通電螺線管的磁場(chǎng)的磁感線,在螺線管內(nèi)部由S極指向N極
D.沿條形磁鐵的磁場(chǎng)的磁感線方向,磁場(chǎng)逐漸減弱

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.根據(jù)F=$\frac{△p}{△t}$可把牛頓第二定律表述為:物體動(dòng)量的變化率等于它受的合外力
B.力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量,它反映了力的作用對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng),是一個(gè)標(biāo)量
C.易碎品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝,船舷常常懸掛舊輪胎,都是為了減少?zèng)_量
D.玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因?yàn)槭艿降臎_量太大

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