17.如圖所示,質(zhì)量相同的兩個帶電粒子P、Q(重力不計)以相同的初速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中,P從兩極板正中央射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在上極板的同一點上,則從開始射入到打到上極板的過程中(  )
A.它們所帶的電荷量之比qP:qQ=1:2
B.它們運動的時間tQ>tP
C.它們運動的加速度aQ>aP
D.它們的動能增加量之比△EkP:△EkQ=1:2

分析 兩個帶電粒子垂直進入電場中做類平拋運動,將它們的運動沿垂直電場方向和平行電場方向進行正交分解,垂直電場方向不受力,做勻速直線運動;平行電場方向受到電場力,做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)運動學(xué)公式、牛頓第二定律和功能關(guān)系聯(lián)合列式分析.

解答 解:A、平行電場方向受到電場力作用,做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)位移時間關(guān)系公式,有:y=$\frac{1}{2}$at2,解得:a=$\frac{2y}{{t}^{2}}$…①,
由于兩帶電粒子平行電場方向分位移之比為:yP:yQ=1:2,所以aQ>aP,根據(jù)牛頓第二定律,有:qE=ma…②,由①②兩式解得:q=$\frac{2my}{E{t}^{2}}$,所以它們所帶的電荷量之比qP:qQ=1:2,故AC正確;
B、垂直電場方向不受力,做勻速直線運動,位移相等,速度相等,由x=vt得知,運動的時間相等,故B錯誤;
D、根據(jù)動能定理,有:qEx=△Ek,而:qP:qQ=1:2,yP:yQ=1:2,所以動能增加量之比:△EkP:△EkQ=1:4,故D錯誤;
故選:AC

點評 本題關(guān)鍵將兩個帶電粒子的運動垂直電場方向和平行電場方向的分運動,然后結(jié)合運動學(xué)公式、牛頓運動定律和動能定理列式分析.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.有一組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來測重力加速度.
實驗儀器:鐵架臺、鐵質(zhì)小球、數(shù)字計時器、光電門2個、米尺、學(xué)生電源、電磁鐵等.
實驗步驟:
(1)按圖將光電門A、B和電磁鐵安裝在鐵架臺上,調(diào)整它們的位置使三者在同一條豎直線上.當(dāng)電磁鐵斷電釋放小球后,小球能順利通過兩個光電門.
(2)將數(shù)字計時器通電并調(diào)整光電門,當(dāng)光電門A光路被切斷瞬間,即開始計時,當(dāng)光電門B的光路被切斷瞬間,則停止計時.先接通電源,電磁鐵吸住小球,開始實驗.?dāng)嚅_電磁鐵電源,小球由靜止下落.此時計時器顯示的時間△t為小球做自由落體運動通過兩光電門A、B之間的時間.
(3)用米尺測出從小球開始下落的位置到兩個光電門中心的距離h1、h2.根據(jù)以上實驗操作,根據(jù)運動學(xué)公式:h=$\frac{1}{2}$gt2(選填“h=$\frac{1}{2}$gt2”或“h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$”)以及△t=$\sqrt{\frac{{2h}_{2}}{g}}$-$\sqrt{\frac{{2h}_{1}}{g}}$,由此就可算出所測的重力加速度g=${(\frac{\sqrt{{2h}_{2}}-\sqrt{{2h}_{1}}}{△t})}^{2}$.若要減小試驗誤差,應(yīng)該將實驗多做幾次,然后取平均值.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,在空中有一水平方向的勻強磁場區(qū)域,區(qū)域的上、下邊緣間距為h,磁感應(yīng)強度為B.有一寬度為b(b<h)、長度為L、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落,當(dāng)線圈的PQ邊出磁場下邊緣時,恰好開始勻速運動.求:
(1)當(dāng)線圈的PQ邊出磁場下邊緣時,勻速運動的速度大小v.
(2)線圈穿越磁場區(qū)域過程中所產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(3)線圈穿越磁場區(qū)域經(jīng)歷的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,一張記錄平拋運動的方格紙,小方格的邊長為L=2.5cm,小球在平拋運動途中的幾個位置為圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為v0=2$\sqrt{gL}$(用L、g表示)其值是1.0m/s(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.長度為L、通有電流為I的直導(dǎo)線放入一勻強磁場中,電流方向與磁場方向如圖所示,已知磁感應(yīng)強度為B,對于下列各圖中,導(dǎo)線所受安培力的大小計算不正確的是( 。
A.
F=BILcosθ
B.
F=BILcosθ
C.
F=BILsinθ
D.
F=BILsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.兩個半徑均為R的圓形平板電極,平行正對放置,相距為d,極板間的電勢差為U,板間電場可以認(rèn)為是均勻的.一個α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間,到達(dá)負(fù)極板是恰好落在極板中心.已知α粒子的電荷量為2e,α粒子的質(zhì)量為4m,忽略重力和空氣阻力的影響,求:
(1)α粒子在極板間運動的加速度a;
(2)α粒子的初速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,直線I為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線.用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路.由圖象可知(  )
A.電源的電動勢為3V,內(nèi)阻為0.5Ω
B.電阻R的阻值為1Ω
C.電源的輸出功率為2W
D.改變外電阻的阻值時,該電源的最大輸出功率為4.5W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.2T,有一水平放置的光滑框架,寬度為l=0.2m,如圖所示,框架上放置一質(zhì)量為0.05kg、電阻為1Ω的金屬桿cd,框架電阻不計.若cd桿以恒定加速度a=2m/s2由靜止開始做勻變速運動,則:
(1)在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少?
(2)第5s末,回路中的電流多大?
(3)第5s末,作用在cd桿上的水平外力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.帶電量為+2×10-9C的檢驗電荷從電場中的A點移到B點時,靜電力做功-1.5×10-7J,A、B兩點之間的電勢差為-75V.

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