18.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子,從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入,當(dāng)入射速度為v時(shí),恰好穿過(guò)電場(chǎng)而不碰金屬板.要使粒子的入射速度變?yōu)?\frac{v}{2}$仍能恰好穿過(guò)電場(chǎng),則必須再使( 。
A.粒子的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{2}$B.兩板間電壓減為原來(lái)的$\frac{1}{2}$
C.兩板間距離變?yōu)樵瓉?lái)的4倍D.兩板間距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

分析 以一定速度垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),由于速度與電場(chǎng)力垂直,所以粒子做類平拋運(yùn)動(dòng).這樣類平拋運(yùn)動(dòng)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(dòng).根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題.

解答 解:帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),即粒子做沿平行板方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)與垂直板方向上的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).
粒子恰好穿過(guò)電場(chǎng)時(shí),它沿平行板的方向發(fā)生位移L所用的時(shí)間與垂直板方向上發(fā)生位移$\frac0ym0ye0{2}$所用的時(shí)間相等,設(shè)兩板電壓為U,則有$\frac{L}{v}$=$\sqrt{\frac{moaaamg0^{2}}{Uq}}$.
當(dāng)入射速度變?yōu)?\frac{v}{2}$,它沿平行板的方向發(fā)生位移L所用的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,由上式可知,粒子的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{4}$、兩板間距離增為原來(lái)的2倍時(shí)或電壓變成原來(lái)的4倍,均可使粒子在與垂直板方向上發(fā)生位移$\fraccmmgqws{2}$所用的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,從而保證粒子仍恰好穿過(guò)電場(chǎng).故只有D正確,ABC錯(cuò)誤.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)做勻加速曲線運(yùn)動(dòng).應(yīng)用處理類平拋運(yùn)動(dòng)的方法處理粒子運(yùn)動(dòng),注意正確找出水平和豎直兩個(gè)方向上的時(shí)間關(guān)系是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與半圓形軌道所在的平面垂直.一個(gè)帶正電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點(diǎn)M滑下,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度與磁場(chǎng)不存在時(shí)要大
B.滑塊從M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)所用的時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等
C.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的加速度比磁場(chǎng)不存在時(shí)要大
D.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則( 。
A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)減小
C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)D.R1上消耗的功率逐漸增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.物塊在水平傳送帶上運(yùn)動(dòng)情況的判斷:如圖所示,水平傳送帶以4m/s的速度順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng),主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的軸心距為12m.現(xiàn)將一物體m輕輕放在A輪的正上方,物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則物體m經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到B輪的正上方?該過(guò)程放出多少熱量?相對(duì)空載時(shí)該過(guò)程機(jī)器多付出多少能量?(物體m可視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

13.跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸停在距地面143m高度處的直升飛機(jī)上由靜止跳下,先做自由落體運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后打開降落傘,開始以加速度大小為12.5m/s勻減速下降,跳傘運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)的速度大小為5m/s,g取10m/s,問(wèn):
(1)跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘時(shí)離地面的高度是多少?
(2)跳傘運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.物體從長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑斜面頂端開始下滑,滑到底端的速率為v,如果物體以v0=$\frac{v}{3}$的初速度從斜面底端上滑,上滑時(shí)加速度與下滑時(shí)加速度大小相同且恒定,則可以達(dá)到的最大距離為( 。
A.$\frac{L}{3}$B.$\frac{L}{9}$C.$\frac{L}{4}$D.$\frac{\sqrt{3}}{3}$L

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.小車從A地開往D地,其s-t圖象如圖所示,其中BC段平行于時(shí)間軸,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.小車在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.小車在BC段處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.小車在CD段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D.小車在到達(dá)D地的前一時(shí)刻的速度為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示,在光滑水平而上有一質(zhì)量為M的斜劈,其斜面傾角為α,一質(zhì)量為m的物體放在其光滑斜面上,現(xiàn)用一水平力F推斜劈,恰使物體m與斜劈間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),則斜劈對(duì)物塊m的彈力大小為(  )
A.mgcosαB.$\frac{mg}{cosα}$C.$\frac{mF}{(M+m)cosα}$D.$\frac{mF}{(M+m)sinα}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,帶正電的甲球固定在足夠大的光滑絕緣水平面上的A點(diǎn),其帶電荷量為Q;質(zhì)量為m、帶正電的乙球在水平面上的B點(diǎn)由靜止釋放,其帶電荷量為q;A、B兩點(diǎn)間的距離為l0,釋放后的乙球除受到甲球的靜電力作用外,還受到一個(gè)大小為F=k$\frac{4Qq}{l_0^2}$(k為靜電力常量)、方向指向甲球的恒力作用,兩球均可視為點(diǎn)電荷.
(1)求乙球在釋放瞬間的加速度大;
(2)求乙球的速度最大時(shí)兩個(gè)電荷間的距離.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案