20.如圖所示,平行板電容器PQ兩板加一恒定電源,Q板上有兩個小孔A、B.一帶電粒子從小孔A 以一定的初速度射入平行板P 和Q 之間的真空區(qū)域,經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在Q 板上如圖所示的位置.在其它條件不變的情況下要使該粒子能從Q 板上的小孔B 射出,下列操作中可能實現(xiàn)的是(不計粒子重力)( 。
A.保持開關S閉合,適當下移P極板B.保持開關S閉合,適當上移P極板
C.先斷開開關S,再適當下移P極板D.先斷開開關S,再適當上移P極板

分析 粒子受電場力向下,做類似斜拋運動,水平分運動是勻速直線運動,豎直分運動是類似豎直上拋運動,根據(jù)分運動公式列式分析即可.

解答 解:粒子做類似斜拋運動,水平分運動是勻速直線運動,要使該粒子能從 Q板上的小孔B射出,即要增加水平分位移,由于水平分速度不變,只能增加運動的時間;
A、加速度:a=$\frac{qE}{m}$=$\frac{qU}{md}$,保持開關S閉合,適當下移P極板,d減小,加速度增大,運動時間:t=$\frac{2{v}_{0y}}{a}$減小,不可能從小孔B射出,故A錯誤;
B、加速度:a=$\frac{qE}{m}$=$\frac{qU}{md}$,保持開關S閉合,適當上移P極板,d增大,加速度減小,運動時間:t=$\frac{2{v}_{0y}}{a}$增大,可能從小孔B射出,故B正確;
C、先斷開開關S,再適當下移P極板,電荷的面密度不變,場強不變,故粒子加速度不變,運動軌跡不變,故C錯誤;
D、先斷開開關S,再適當上移P極板,電荷的面密度不變,場強不變,故粒子加速度不變,運動軌跡不變,故D錯誤;
故選:B.

點評 本題關鍵是明確粒子的運動性質(zhì),然后結合類似斜拋運動的分運動規(guī)律列式分析,本題是一道基礎題.

練習冊系列答案
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5.用伏安法較準確的測量一個阻值約為50Ω的定值電阻,器材規(guī)格如下:
A.電池組(6V,內(nèi)阻很。;
B.電流表(0-50mA,內(nèi)阻20Ω);
C.電壓表(0-3V,內(nèi)阻5kΩ);
D.滑動變阻器(0-10Ω,1A);
E.電鍵一個,導線若干條
根據(jù)器材的規(guī)格和實驗的要求,回答下列問題:
(1)電流表應(填內(nèi)接或外接):外接法;
(2)滑動變阻器采用(填限流接法或分壓接法):分壓接法;
(3)在如圖的實物圖上用筆畫線代替導線連接.

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11.真空中的某裝置如圖所示,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,最后都打在熒光屏上,則下列判斷中正確的是( 。
A.三種粒子從B板運動到熒光屏經(jīng)歷的時間相同
B.三種粒子打到熒光屏上的位置不相同
C.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1:2:4
D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1:1:2

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8.如圖所示,有一α粒子經(jīng)電壓U0加速后,進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間.若α粒子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿過電場.已知元電荷e,求:
(1)金屬板AB的長度;
(2)α粒子穿出電場時的動能.

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15.如圖所示,水平放置的平行板電容器原來兩板不帶電,上極板接地,它的極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm.有一束由相同微粒組成的帶電粒子流以相同的初速度從兩板中央平行于極板射入,由于重力作用粒子能落到下極板上.已知粒子質(zhì)量m=2.0×10-6kg,電荷量q=1.0×10-8C,電容器電容C=1.0×10-6F.若第一個粒子剛好落到下極板中點O處,取g=10m/s2.求:
(1)帶電粒子入射初速度的大。
(2)落到下極板上的帶電粒子的總個數(shù).

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5.如圖(甲)所示,A、B為兩塊距離很近的平行金屬板,板中央均有小孔,一束電子以初動能E0=120eV,從A板上的小孔O不斷地垂直于板射入A、B之間,在B板右側,平行金屬板M、N間有一個勻強電場,板長L=0.02m,板間距離d=0.004m,M、N間所加電壓為U2=20V,現(xiàn)在A、B兩板間加一個如圖(乙)所示的變化電壓u1,在t=0到t=2s的時間內(nèi),A板電勢低于B板,則在u1隨時間變化的第一個周期內(nèi):
(1)電子在哪段時間內(nèi)可從B板上的小孔O'射出加速電場?
(2)在哪段時間內(nèi)電子能從偏轉(zhuǎn)電場右側飛出?
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