如圖所示,矩形區(qū)域ABCD內存在豎直向下的勻強電場,兩個帶正電的粒子 a和b以相同的水平速度射入電場,粒子a由頂點A射入,從BC的中點P射出,粒子b由AB的中點O射入,從頂點C射出,若不計重力,則a和b比荷(即粒子的電荷量與質量之比)是( 。
A.1﹕2B.2﹕1C.1﹕8D.8﹕1
精英家教網(wǎng)
粒子在水平方向上做勻速直線運動,a、b兩粒子的水平位移之比為1:2,根據(jù)x=v0t,知時間比為1:2.
粒子在豎直方向上做勻加速直線運動,根據(jù)y=
1
2
at2
知,y之比為2:1,則a、b的加速度之比為8:1.根據(jù)牛頓第二定律知,加速度a=
qE
m
,加速度之比等于電荷量與質量之比,則兩電荷的比荷之比為8:1.故D正確,A、B、C錯誤.
故選D.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?武漢一模)如圖所示,矩形區(qū)域ABCD內存在豎直向下的勻強電場,兩個帶正電的粒子 a和b以相同的水平速度射入電場,粒子a由頂點A射入,從BC的中點P射出,粒子b由AB的中點O射入,從頂點C射出,若不計重力,則a和b比荷(即粒子的電荷量與質量之比)是( 。

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(2011?鄭州模擬)如圖所示,矩形區(qū)域MNPQ內有水平向右的勻強電場;在y≥0的區(qū)域內還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B.半徑為R的光滑絕緣空心半圓細管ADO固定在豎直平面內,半圓管的一半處于電場中,圓心O1為MN的中點,直徑AO垂直于水平虛線MN.一質量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質點)從圓管的A點由靜止滑入管內,從O點穿出后恰好通過O點正下方的C點.已知重力加速度為g,電場強度的大小E=
4mg3q
.求:
(1)小球到達O點前一時刻,圓管對它作用力的大小;
(2)矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應滿足的條件;
(3)從O點開始計時,經(jīng)過多長時間小球的動能最。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,矩形區(qū)域中虛線為靜電場中的一簇等勢線.己知某粒子以初速度v0沿與等勢線平行的方向由A點進入電場,剛好自c點以速率vt離開電場,設粒子只受電場力,則下列說法中正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)利用電場和磁場,可以將比荷不同的離子分開,這種方法在化學分析和原子核技術等領域有重要的應用.
如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強磁場,A處有一狹縫.離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場的方向射入磁場,運動到GA邊,被相應的收集器收集.整個裝置內部為真空.
已知被加速的兩種正離子的質量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q.加速電場的電勢差為U,離子進入電場時的初速度可以忽略.不計重力,也不考慮離子間的相互作用.
(1)求質量為m1的離子進入磁場時的速率v1;
(2)當磁感應強度的大小為B時,求兩種離子在GA邊落點的間距.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示:矩形區(qū)域MNPQ內有水平向右的勻強電場,虛線框外為真空區(qū)域;半徑為R、內壁光滑、內徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內,直徑AB垂直于水平虛線MN,圓心O為MN的中點,半圓管的一半處于電場中.一帶正電的小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內,小球可視為質點,質量為m,電量為q,當小球達到B點時,對管壁的壓力為FN=3mg,重力加速度為g,求:
(1)勻強電場的電場強度E;
(2)若小球能從矩形框的右邊界NP離開電場,矩形區(qū)域MNPQ的最小面積S.精英家教網(wǎng)

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