1.如圖,平行板電容器兩極板的間距為d,極板與水平面成45°角,上極板帶正電.一電荷量為q(q>0)的粒子在電容器中靠近下極板處.以初動能Ek0豎直向上射出.不計(jì)重力,極板尺寸足夠大,若粒子能打到上極板,則兩極板間電場強(qiáng)度的最大值為(  )
A.$\frac{{E}_{k0}}{4qd}$B.$\frac{{E}_{k0}}{2qd}$C.$\frac{\sqrt{2}{E}_{k0}}{2qd}$D.$\frac{\sqrt{2}{E}_{k0}}{qd}$

分析 粒子在電場中只受到電場力的作用,只有電場力做功,粒子恰好到達(dá)上極板時(shí)速度恰好與上極板平行,所以將粒子初速度分解為垂直極板和平行極板的分速度,再結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式可求得E.

解答 解:根據(jù)電荷的受力情況可知,粒子在電場中做曲線運(yùn)動,如圖所示,

將粒子的速度v分解為垂直于板的vy和平行于板的vx,由于極板與水平面夾角45°,粒子的初速度方向豎直向上,所以粒子初速度在垂直于板的方向的速度為vy=v0sin45°=$\frac{\sqrt{2}}{2}{v}_{0}$.
當(dāng)電場足夠大時(shí),粒子到達(dá)上極板時(shí)速度恰好與上極板平行,即粒子垂直于極板方向的速度vy′=0.
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有${v}_{y}^{2}$-vy2=2$\frac{qE}{m}$d
又知Ek0=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
聯(lián)立以上各式求得E=$\frac{{E}_{k0}}{2qd}$
故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選:B

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確粒子的受力情況和運(yùn)動情況,然后根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律和動能定理計(jì)算電場強(qiáng)度的大小即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.汽車以速率v1沿一斜坡向上勻速行駛,若保持發(fā)動機(jī)功率不變,汽車沿此斜坡向下勻速行駛的速度為v2,則汽車以同樣大小的功率在水平路面上行駛時(shí)的最大速率為(設(shè)三種情況下汽車所受的阻力相同)( 。
A.$\sqrt{{v}_{1}{v}_{2}}$B.$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$C.$\frac{2{v}_{1}{v}_{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$D.$\frac{{v}_{1}{v}_{2}}{{v}_{1}+{v}_{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,一根跨過光滑定滑輪的不可伸長的輕繩,兩端各有一雜技演員.a(chǎn)站在地面上,b從圖示位置由靜止開始向下擺動,運(yùn)動過程中繩始終處于伸直狀態(tài),當(dāng)演員b擺至最低點(diǎn)時(shí),a剛好對地面無壓力,不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是(  )
A.a、b兩演員的質(zhì)量相等
B.b演員運(yùn)動過程中機(jī)械能不守恒
C.b演員從圖示位置運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中所受到的合力的功率一直增大
D.b演員從圖示位置運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中受到繩子的拉力一直增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.結(jié)合所學(xué)的有關(guān)物理學(xué)知識,下列說法正確的是(  )
A.現(xiàn)實(shí)生活中,雨滴從上千米高積雨云中下落不能看成自由落體運(yùn)動
B.家庭常用電磁爐可以對任何材料的鍋具進(jìn)行加熱
C.某電解電容器外殼上標(biāo)注:“300V 5μF”,該電容器只能在300V的電壓時(shí)正常工作
D.若帶電粒子只受電場力作用,則不一定沿電場線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.火車轉(zhuǎn)彎時(shí),如果鐵路彎道的內(nèi)外軌一樣高(如圖a所示),外軌對輪緣擠壓的彈力F提供了火車轉(zhuǎn)彎的向心力(如圖b所承示),但是靠這種辦法得到向心力.鐵軌和車輪極易受損.在修筑鐵路時(shí),彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌(如圖c所示),當(dāng)火車以規(guī)定的速率v0駛過彎道時(shí),內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的擠壓,設(shè)此時(shí)彎道的半徑為R.以下說法中正確的是(  )
A.該彎道的規(guī)定速率v0=$\sqrt{gR}$
B.當(dāng)火車速率大于v0時(shí),外軌將受到輪緣的擠壓
C.當(dāng)火車速率小于v0時(shí),外軌將受到輪緣的擠壓
D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),規(guī)定速率v0不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,在矩形區(qū)域CDNM內(nèi)有沿CF方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的大小E=1.5×105N/C;在矩形區(qū)域MNGF內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T.已知CD=MN=FG=2m,CM=MF=0.2m.在CD邊中點(diǎn)O處有一放射源,沿紙面向電場中各方向均勻地輻射出速率均為v0=1×104m/s的某種帶正電粒子,粒子質(zhì)量m=6.4×10-27kg,電荷量q=3.2×10-29C,粒子可以無阻礙地通過邊界MN進(jìn)入磁場,不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑;
(2)邊界FG上有粒子射出磁場的范圍長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.受福島核泄漏的影響,中國內(nèi)地部分地區(qū)在空氣中相繼檢測出極微量人工核素碘131、銫137等.已知碘131(即${\;}_{53}^{131}$I)的半衰期為8天,則下列有關(guān)福島核泄露問題的說法正確的是( 。
A.核反應(yīng)堆發(fā)生的是輕核聚變反應(yīng)
B.20個(gè)放射性核素碘131(即${\;}_{53}^{131}$I),經(jīng)過8天后,未衰變的個(gè)數(shù)不一定是10個(gè)
C.4月份以后,隨著氣溫升高、風(fēng)力增強(qiáng),碘131(即${\;}_{53}^{131}$I)的半衰期會逐漸減小
D.碘131(即${\;}_{53}^{131}$I)衰變放出的γ射線是原子核受激產(chǎn)生的
E.原子彈的反應(yīng)類型和反應(yīng)堆的反應(yīng)類型相同

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7.宇宙速度是物體在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度,則有(  )
A.發(fā)射的物體質(zhì)量越大,第一宇宙速度越大
B.發(fā)射的物體質(zhì)量越小,第一宇宙速度越大
C.第一宇宙速度與被發(fā)射物體的質(zhì)量無關(guān)
D.第一宇宙速度與地球的質(zhì)量無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.某人在一靜止的小船上練習(xí)射擊,人在船頭,靶在船尾,船、人連同槍(不包括子彈)及靶的總質(zhì)量為M,槍內(nèi)有n顆子彈,每顆子彈的質(zhì)量為m,槍口到靶的距離為L,子彈水平射出槍口相對于地的速度為v0,在發(fā)射后一發(fā)子彈時(shí),前一發(fā)子彈已射入靶中,在射完n顆子彈時(shí),小船后退的距離為( 。
A.$\frac{nmL}{M-nm}$B.$\frac{ML}{M-nm}$C.$\frac{nmL}{M+nm}$D.$\frac{ML}{M+nm}$

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同步練習(xí)冊答案