13.如圖所示,水平面的上方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,水平面上靜止著帶絕緣柄的帶電金屬物塊,在不考慮電金屬物塊和小球電荷間的庫侖力情況下,假設(shè)一質(zhì)量為m,電量大小為q的彈性小球,以速度ν水平射入電場,然后水平勻速地與物塊發(fā)生碰撞,并以原速率返回,彈回后僅在合力的作用下沿著虛線運(yùn)動,并離開電場,已知重力加速度為g,則下列說法正確的是( 。
A.小球帶正電,金屬物塊帶負(fù)電B.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為$\frac{mg}{q}$
C.小球在電場中來回的時間相等D.彈回后虛線軌跡不一定是拋物線

分析 根據(jù)共點力的平衡條件分析帶電小球的電性、電場強(qiáng)度電性;根據(jù)類平拋運(yùn)動分析運(yùn)動時間和運(yùn)動軌跡.

解答 解:A、小球勻速直線運(yùn)動時電場力和重力平衡,所以小球受到的電場力方向向上,小球帶正電,A錯誤;
B、根據(jù)共點力的平衡條件可得:qE=mg,解得:$E=\frac{mg}{q}$,B正確;
C、小球彈回后沿虛線離開電場時,小球在水平方向的分速度不變,仍等于原來的速度,所以小球在電場中來回的時間相等,C正確;
D、彈回后只受重力和電場力作用,則如圖示,合力應(yīng)向上,作類平拋運(yùn)動,故軌跡是拋物線,D錯誤.
故選:BC.

點評 有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動,在解決問題時,主要可以從兩條線索展開:其一,力和運(yùn)動的關(guān)系;根據(jù)帶電粒子受力情況,用牛頓第二定律求出加速度,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等;其二,功和能的關(guān)系;根據(jù)電場力對帶電粒子做功,引起帶電粒子的能量發(fā)生變化,利用動能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化,研究帶電粒子的速度變化、位移等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接),初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運(yùn)動,拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2),則正確的結(jié)論是(  )
A.物體與彈簧分離時,彈簧處于原長狀態(tài)
B.彈簧的勁度系數(shù)為750N/m
C.物體的質(zhì)量為4kg
D.物體的加速度大小為5m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖甲所示,滑雪是一項非常愜意而刺激的運(yùn)動.為指導(dǎo)滑雪運(yùn)動員訓(xùn)練.需記錄運(yùn)動員在不同時刻的速度.現(xiàn)把滑雪運(yùn)動的過程簡化為圖乙,運(yùn)動員從A點由靜止開始沿AB勻加速下滑,在滑上雪面BC后開始勻速運(yùn)動,到達(dá)水平雪面CD后勻減速運(yùn)動直至靜止.轉(zhuǎn)折點B處和C處平滑連接,運(yùn)動員各時刻速度如下表所示,求:

時刻/s1.02.03.05.07.09.510.5
速度/(m/s)369121296
(1)運(yùn)動員此次滑雪運(yùn)動的總時間;
(2)運(yùn)動員滑雪運(yùn)動經(jīng)過的總路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖1所示,在豎直向下的足夠?qū)拸V的xOy平面中,每隔d的區(qū)域內(nèi)就有一段d 的區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(電場強(qiáng)度為E,磁感強(qiáng)度為B=0.1T,d=0.1m)有一帶電量為q=+2.0×10-10C,質(zhì)量為m=1.1×10-11kg的帶電粒子從O點自由下落,且qE=mg.

(1)粒子剛穿出第一個有電場和磁場分布的區(qū)域時,其速度的水平分量vx為多大?
(2)如圖2所示,粒子穿過其中任意一個有電場和磁場分布的區(qū)域時,其速度的水平分量的變化量△vx為多大?
(3)求粒子到達(dá)第幾個有電場和磁場分布的區(qū)域時,帶電粒子不能從該區(qū)域的下方射出來?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B電源連接(圈中未畫出),其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖所示,T=1.0S,將一質(zhì)量m=3.2×10-27kg、電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊臨A板處以初速度V0=1.0×104m/s釋放,不計重力,若圈中電壓大小隨時間變化的關(guān)系滿足正弦函數(shù),且最大值為$\sqrt{2}$v,問何時釋放的粒子一定能夠打在B板上?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.平行板電容器兩極板相距d,板上有兩個正對的小孔,兩極板加上如圖1所示電壓,t=0時從A板小孔釋放一帶正電的粒子(不計重力,t=0時A板電勢高),粒子在$\frac{{T}_{0}}{2}$時恰好穿過B板小孔,且速度為vn;現(xiàn)只左右移動B板,將兩板距離改為0.5d或2d;則(  )
A.圖甲可表示板距0.5d時粒子的v-t圖象
B.圖乙可表示板距0.5d時粒子的v-t圖象
C.圖丙可表示板距2d時粒子的v-t圖象
D.圖丁可表示板距2d時粒子的v-t圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖所示,環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外大小可調(diào)的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電量為+q的粒子可在環(huán)中作勻速圓周運(yùn)動,P、Q為兩塊中心開有小孔的極板,最初兩極板電勢為零,每當(dāng)粒子飛至P板時,P板電勢變?yōu)?U,Q板電勢仍保持為零,粒子在P、Q兩板間得到加速,每當(dāng)粒子離開Q板時,P板電勢立即變?yōu)榱悖W釉趦砂彘g電場一次次加速下動能不斷增大,設(shè)t=0時刻,粒子靜止在P板的小孔處,在電場作用下加速,設(shè)粒子經(jīng)過P、Q極板的時間極短,為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動,試設(shè)計B-t圖,并在圖中畫出環(huán)形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化的圖象,并說明依據(jù).(注意:在圖中標(biāo)出作圖的單位,畫出粒子轉(zhuǎn)4圈過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的情況即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,勻強(qiáng)電場中有一個以O(shè)為圓心、半徑為R的圓,電場方向與圓所在平面平行,A、O兩點電勢差為U,一帶正電的粒子在該電場中運(yùn)動,經(jīng)A、B兩點時速度方向沿圓的切線,速度大小均為v0,粒子重力不計(  )
A.粒子在A、B間是做拋體運(yùn)動
B.粒子從A到B的運(yùn)動過程中,動能先減小后增大
C.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=$\frac{U}{R}$
D.圓周上電勢最高的點與O點的電勢差為$\sqrt{2}$U

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖所示的閉合電路中,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=1Ω,燈泡A標(biāo)有“6V,3W”,燈泡B標(biāo)有“4V,4W”.當(dāng)開關(guān)S閉合時A、B兩燈均正常發(fā)光.求:R1與R2的阻值分別為多少?

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