18.如圖所示,相距為d的兩塊平行金屬板M、N與電源相連接,當開關(guān)S閉合時,一個重力可以忽略不計的帶電粒子,垂直于電場方向從M板的邊緣射入電場,恰好打在N板的中央.如果保持開關(guān)S閉合,欲使該粒子剛好能從下級板邊緣飛出電場,則N板應(yīng)向下平移的距離為( 。
A.$\fracmjedvvn{2}$B.dC.2dD.3d

分析 粒子以一定速度垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,由于速度與電場力垂直,所以粒子做類平拋運動.這樣類平拋運動可將看成沿初速度方向的勻速直線與垂直于初速度方向勻加速直線運動.根據(jù)運動學(xué)公式和牛頓第二定律解題.

解答 解:重力不計的帶電粒子垂直于電場方向從M邊緣射入電場,做類平拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動.
設(shè)極板間的電壓為U、極板間的寬度為d、極板的長度為L,粒子的初速度為v0
粒子打在N板的中央時,水平方向有:
 $\frac{L}{2}$=v0t ①
豎直方向有:d=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}•\frac{qU}{md}$t2  ②
由②解得:d2=$\frac{qU}{2m}$t2
為使粒子剛好能飛出電場,則水平方向:L=v0t2
由①④兩式解得:t2=2t  ⑤
此過程保持電鍵閉合狀態(tài),即上面公式中電壓U不變,由③⑤兩式可知當時間由t變?yōu)?t時,d變?yōu)?d,即極板寬度變?yōu)樵瓉淼膬杀,N板向下移動d.
故選:B.

點評 帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時做勻變速曲線運動,應(yīng)用處理類平拋運動的方法,即運動的分解法處理粒子的運動,關(guān)鍵在于分析臨界條件.

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

13.某同學(xué)在實驗室測二節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r;可以提供器材有:
A.待測干電池(電動勢約3V,內(nèi)阻約1.5Ω)
B.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻r1約0.5Ω)
C.電流表A2(量程1mA,內(nèi)阻r2=200Ω)
D.滑動電阻器R1(0~20Ω,2.5A)
E.電阻箱R2:最大值9999Ω
以及開關(guān)、導(dǎo)線若干
為了盡可能準確地測量待測電源的電動勢和內(nèi)阻,請解答說明下列問題
(1)因現(xiàn)有器材中沒有電壓表,該同學(xué)用電阻箱R2與電流表A2(選填“A1”或“A2”)串聯(lián)改裝為量程是3V的電壓表來測量路端電壓.則需要調(diào)節(jié)接入電阻箱的阻值=2800Ω.

(2)該同學(xué)根據(jù)自己設(shè)計實驗方案,請你用鉛筆完成實物圖1的連接.
(3)測量得到的路端電壓與電流的各組數(shù)據(jù)用實心圓點標于坐標圖上,如圖2所示.根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù),在圖上用鉛筆描出U-I圖線.由此求得:E=3.0V,r=1.7Ω.(均保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.蕩秋千是一種常見的娛樂休閑活動,也是我國民族運動會的一個比賽項目.小娟同學(xué)蕩秋千時,在從一側(cè)的最高點蕩到另一側(cè)的最高點這一過程中,小娟的( 。
A.重力勢能一直減小B.動能一直增大
C.動能先減小后增大D.重力勢能先減小后增

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6.實驗小組的同學(xué)做“用單擺測重力加速度”的實驗.
(1)實驗前他們根據(jù)單擺周期公式導(dǎo)出了重力加速度的表達式$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$,其中L表示擺長,T表示周期.對于此式的理解,四位同學(xué)說出了自己的觀點:
同學(xué)甲:T一定時,g與L成正比
同學(xué)乙:L一定時,g與T2成反比
同學(xué)丙:L變化時,T2是不變的
同學(xué)。篖變化時,L與T2的比值是定值
其中觀點正確的是同學(xué)。ㄟx填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”).
(2)實驗室有如下器材可供選用:
A.長約1m的細線                 B.長約1m的橡皮繩
C.直徑約2cm的均勻鐵球                D.直徑約5cm的均勻木球
E.秒表                       F.時鐘     G.最小刻度為毫米的米尺
實驗小組的同學(xué)選用了最小刻度為毫米的米尺,他們還需要從上述器材中選擇:ACEG(填寫器材前面的字母).
(3)他們將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上,將其上端固定,下端自由下垂(如圖所示).用刻度尺測量懸點到球心之間的距離記為單擺的擺長L.
(4)在小球平穩(wěn)擺動后,他們記錄小球完成n次全振動的總時間t,則單擺的周期T=$\frac{t}{n}$.
(5)如果實驗得到的結(jié)果是g=10.29m/s2,比當?shù)氐闹亓铀俣戎荡,分析可能是哪些不當(shù)膶嶋H操作造成這種結(jié)果,并寫出其中一種:可能是振動次數(shù)n計多了.

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13.在水平長直軌道上有一長平板車在水平外力控制下始終保持速度v0=4m/s做勻速直線運動,某時刻,站在地面上的人,將一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊輕放到車面的中點,滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,取g=10m/s2
(1)小車足夠長,以地面為參考系,小滑塊從輕放到車面的中點到車面相對靜止的過程中,小滑塊通過的距離x是多大?
(2)若小車長度L=2m,在將小滑塊放到車面中點的同時,對小滑塊施加一個與車運動方向相同的恒力F,要保證滑塊不從車的左端掉下,恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件?
(3)在(2)的情況下,力F取最小值,要保證滑塊不從車上掉下,力F的作用時應(yīng)該在什么范圍內(nèi)?

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3.如圖所示,兩個帶有等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點電荷)用絕緣細線懸掛于同一點O.它們相互排斥,最終靜止于圖中所示位置,AB連線恰好保持水平.此時它們之間的距離為r=6cm,細線OA和細線OB與豎直方向的夾角分別為α=45°和β=60°.已知A的質(zhì)量為10g.
試求:B的質(zhì)量以及它們所帶的電荷量q.(取g=10m/s2,已知k=9.0×109N•m2/C2

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10.勻強磁場垂直穿過一個彈性圓形線框,由于某種原因,在線框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,如圖所示.則以下說法正確的是( 。
A.若磁場方向垂直線框向里,則可能是此磁場的磁感應(yīng)強度是在增強
B.若磁場方向垂直線框向里,則可能是彈性線框面積增大
C.若磁場方向垂直線框向外,且可能是此磁場的磁感應(yīng)強度是在減弱
D.若磁場方向垂直線框向外,則可能是彈性線框面積擴大

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7.利用速度傳感器與計算機結(jié)合,可以自動作出物體運動的圖象,某同學(xué)在一次實驗中得到的運動小車的速度-時間圖象如圖所示,以下說法錯誤的是( 。
A.小車先做加速運動,后做減速運動B.小車運動的最大速度約為0.8m/s
C.小車的位移一定大于8mD.小車的位移可能等于6m

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8.一理想變壓器,原線圈匝數(shù)n1=1100,接在電壓220V的交流電源上,當它對11只并聯(lián)的燈泡(“36V,60w”)供電時,燈泡均正常發(fā)光.求:
(1)理想變壓器副線圈的匝數(shù)n2;
(2)通過原線圈的電流I1

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