7．如圖所示，兩平行金屬板M、N與電源相連，電鍵S閉合后其間形成勻強(qiáng)電場，不計重力的帶電粒子從M極板邊緣A處，以一定初速度垂直于電場方向射入，最終沿AB軌跡打在N板上．現(xiàn)用兩種不同方法改變裝置：
方法一、S始終閉合，通過絕緣柄將N板平行遠(yuǎn)離M板
方法二、S斷開，通過絕緣柄將N板平行遠(yuǎn)離M板
裝置改變后，仍將帶電粒子從A處以原速射入電場，則粒子的運(yùn)動軌跡是（　�。�
A．按方法一，可能沿軌跡AC運(yùn)動B．按方法一，一定沿軌跡AB運(yùn)動
C．按方法二，一定沿軌跡AB運(yùn)動D．按方法二，可能沿軌跡AD運(yùn)動

分析 以一定速度垂直進(jìn)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(yùn)動．這樣類平拋運(yùn)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(yùn)動．根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式解題．根據(jù)場強(qiáng)公式，電容定義式和決定式進(jìn)行討論場強(qiáng)變化，再由牛頓第二定律可得加速度變化情況．

解答 解：AB、按方案一，S始終閉合，即兩極板電勢差不變，通過絕緣柄將N板平行遠(yuǎn)離M板，即是增大板間距離，由E=$\frac{U}txlokfe$可知，場強(qiáng)減小，由a=$\frac{qE}{m}$可知，加速度減小，由y=$\frac{1}{2}$at2可知，豎直方向經(jīng)相同位移，時間變大，則由x=v0t可得水平位移變大，所以可能沿軌跡AC運(yùn)動，故A正確，B錯誤；
CD、按方法二，S斷開，電量不變，則E=$\frac{U}bxhhgqw$=$\frac{\frac{Q}{C}}ozkrxlz$=$\frac{Q}{d×\frac{?S}{4πkd}}$=$\frac{4πkQ}{?S}$，場強(qiáng)與距離無關(guān)，即場強(qiáng)不變，加速度不變，所以裝置改變后，仍將帶電粒子從A處以原速射入電場，則粒子的運(yùn)動軌跡一定沿軌跡AB運(yùn)動，故C正確，D錯誤．
故選：AC．

點(diǎn)評 帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時做勻加速曲線運(yùn)動．應(yīng)用處理類平拋運(yùn)動的方法處理粒子運(yùn)動，關(guān)鍵在于分析臨界條件．S始終閉合，即兩極板電勢差不變，S斷開，電量不變；同時注意當(dāng)電荷量不變時，只改變兩板間的距離，則E不變．

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

15．關(guān)于物體的重心，下列說法正確的有（　�。�
A．有規(guī)則幾何外形的物體，它的重心就在幾何中心
B．物體的重心不一定在物體上
C．重心位置與物體的質(zhì)量分布無關(guān)
D．只有物體的重心處才受到重力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．某宇航員來到某天體，他想估測天體的質(zhì)量，使用了一個彈射器和一電子計時器，若彈射器的出口速度為v，豎直向上彈出后再落回到彈射點(diǎn)的時間為t，天體的半徑為R，那么天體的質(zhì)量是（　�。�
A．$\frac{v{R}^{2}}{Gt}$B．$\frac{2v{R}^{2}}{Gt}$C．$\frac{v{R}^{2}}{2Gt}$D．$\frac{4v{R}^{2}}{Gt}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．如圖所示，在距離某平面高2h處有一拋出位置P，在距P的水平距離為S=1m處有一光滑豎直擋板AB，A端距該水平面距離為h=0.45m，A端上方整個區(qū)域內(nèi)加有水平向左的勻強(qiáng)電場；B端與半徑為R=0.9m的$\frac{1}{4}$的光滑圓軌道BC連接．當(dāng)傳送帶靜止時，一帶電量大小為q=$\frac{1}{9}×{10^{-4}}$C，質(zhì)量為0.18kg的小滑塊，以某一初速度ν0從P點(diǎn)水平拋出，恰好能從AB擋板的右側(cè)沿ABCD路徑運(yùn)動到D點(diǎn)而靜止．請完成下列問題

（1）求出所加勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大��？
（2）當(dāng)滑塊剛運(yùn)動到C點(diǎn)時，求出對圓軌道的壓力？
（3）若傳送帶轉(zhuǎn)動，試討論滑塊達(dá)到D時的動能EK與傳送帶速率的關(guān)系？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈邊長為L（L＜d），線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h．將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0，則在整個線圈穿過磁場的全過程中（從下邊緣進(jìn)入磁場到上邊緣穿出磁場），下列說法中正確的是（　�。�
A．線圈可能一直做勻速運(yùn)動B．產(chǎn)生的焦耳熱為2mgd
C．線圈的最小速度可能是$\frac{mgR}{{{B^2}{L^2}}}$D．線圈的最小速度一定是$\sqrt{2g（h-d+L）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．如圖甲所示，兩根相距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌左端與阻值R=2Ω的定值電阻連接，導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直置于導(dǎo)軌上，現(xiàn)對桿施加一水平向右的恒定拉力，使桿由靜止開始運(yùn)動，運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示，在15s末撤去拉力，同時使磁場隨時間變化，使得桿中無電流．桿在運(yùn)動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻均忽略不計．求：

（1）拉力的大小；
（2）0～15s內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；
（3）撤去拉力后，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，有一質(zhì)量為m=1kg，帶電量為q=-1C的小物塊以初速度v0=18m/s沿粗糙水平地面從A處向右滑動．經(jīng)過一定時間后又回到A點(diǎn)．已知空間存在向右的勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E=5N/C．物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，g取10m/s2．求：
（1）物塊向右運(yùn)動的最大距離．
（2）物塊運(yùn)動過程中經(jīng)歷的最大電勢差．
（3）重新返回到位置A時的速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，地面上空有水平向右的勻強(qiáng)電場，將一帶電小球從電場中的A點(diǎn)以某一初速度射出，小球恰好能沿與水平方向成30°角的虛線由A向B做直線運(yùn)動．不計空氣阻力，下列說法正確的是（　�。�
A．小球帶正電荷
B．小球受到的電場力與重力大小之比為2：1
C．小球從A運(yùn)動到B的過程中電勢能增加
D．小球從A運(yùn)動到B的過程中電場力所做的功等于其動能的變化量

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．如圖所示，在半徑為b（大小未知）的圓形區(qū)域內(nèi)，固定放置一絕緣材料制成的邊長為L的彈性等邊三角形框架DEF，其中心O位于磁場區(qū)域的圓心．在三角形框架DEF與圓周之間的空間中，充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的均勻磁場，其方向垂直紙面向里．在三角形DEF內(nèi)平行于EF邊有一個粒子加速器MN，d，N板緊靠EF邊，N板及EF中點(diǎn)S處均開有小孔，在兩板間靠近M板處有一質(zhì)量為m電量為q（q＞0）的帶電粒子靜止釋放，粒子經(jīng)過S處的速度大小為v=$\frac{qBL}{2m}$，方向垂直于EF邊并指向磁場，若粒子與三角形框架的碰撞均為彈性碰撞，且粒子在碰撞過程中質(zhì)量、電量均不變．（不計帶電粒子的重力，不計帶電粒子之間的相互作用）求：
（1）粒子加速器中勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小
（2）若從S點(diǎn)發(fā)射出的粒子能再次返回S點(diǎn)，則勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面圓周半徑b至少為多大？
（3）若勻強(qiáng)磁場區(qū)域的橫截面圓周半徑b滿足第（2）問的條件，則從M板處出發(fā)的帶電粒子第一次返回出發(fā)點(diǎn)的時間是多少．

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