如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電量為q的微粒,從兩平行金屬板正中央沿與勻強(qiáng)電場垂直方向射入,不計重力,當(dāng)入射速度為v時,它恰好穿過電場而不碰金屬板,現(xiàn)使微粒入射速度為
v
2
,仍恰好穿過電場,保持其他量不變時,可行的方法是( 。
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.
解答:解:設(shè)平行板長度為l,寬度為2d,板間電壓為U,
恰能穿過一電場區(qū)域而不碰到金屬板上,則
沿初速度方向做勻速運(yùn)動:t=
l
v

垂直初速度方向做勻加速運(yùn)動:a=
qU
2md

y0=d=
1
2
at2=
qUl2
4mdv2

欲使質(zhì)量為m、入射速度為
v
2
的粒子也能恰好穿過這一電場區(qū)域而不碰到金屬板,則沿初速度方向距離仍是l,垂直初速度方向距離仍為d,
A、使粒子的帶電量減少為原來的
1
4
,則y=
1
4
qUl2
4md(
v
2
)2
=d
.故A正確.
B、使兩板間所接電源的電壓減小到原來的一半,則y=
q
U
2
l2
4md(
v
2
)2
=2d
.故B錯誤.
C、使兩板間的距離增加到原來的2倍,此時垂直初速度方向距離應(yīng)為2d,y=
qUl2
4m?2d?(
v
2
)2
=2d
.故C正確.
D、使兩板間的距離增加到原來的4倍,此時垂直初速度方向距離應(yīng)為4d,y=
qUl2
4m?4d?(
v
2
)
2
=d
.故D錯誤.
故選:AC.
點評: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.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小物體,在水平方向的勻強(qiáng)磁場B中,從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑,求:
(1)此物體在斜面Q上運(yùn)動的最大速度.
(2)此物體在斜面上運(yùn)動的距離.
(3)此物體在斜面上運(yùn)動的時間.

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如圖所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開始下落,然后進(jìn)入高度為h2(h2>L)的勻強(qiáng)磁場.下邊剛進(jìn)入磁場時,線圈正好作勻速運(yùn)動.線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
(2)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
(3)在線圈的下邊通過磁場的過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?通過線圈的電荷量q是多少?

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(1)求電場強(qiáng)度E.
(2)若在某時刻將細(xì)線突然剪斷,求經(jīng)過1s時小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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