20.平行板電容器兩板間的電壓為U,板間距離為d,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從該電容器的正中央沿與勻強電場的電場線垂直的方向射入,不計重力.當粒子的入射初速度為v0時,它恰好能穿過電場而不碰到金屬板.為了使入射初速度為$\frac{1}{2}$v0的同質(zhì)量的帶電粒子也恰好能穿過電場而不碰到金屬板,則在其它量不變的情況下,必須滿足( 。
A.使粒子的電荷量減半B.使兩極板間的電壓減半
C.使兩極板的間距加倍D.使兩極板的間距增為原來的4倍

分析 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)運動學公式解題.

解答 解:設(shè)平行板長度為L,寬度為d,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動:t=$\frac{L}{v}$
垂直初速度方向做勻加速運動:a=$\frac{qU}{md}$
則y0=$\fracdjfta4d{2}$=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{qU{L}^{2}}{2md{v}^{2}}$
欲使質(zhì)量為m,入射速度為$\frac{v}{2}$的粒子也能恰好穿過這一電場區(qū)域而不碰板,則沿初速度方向距離仍是L,垂直初速度方向距離仍為$\fracot9e94e{2}$
A、粒子帶的電荷量減半,由上式可知,y=2y0=d,故A錯誤;
B、兩板間的電壓減半,由上式可知,y=2y0=d,故B錯誤;
C、使兩極板的間距加倍,由上式可知,y=$\fracscuxcqq{2}$,故C正確;
D、使兩極板的間距增為原來的4倍,由上式可知,y=$\frac8upvhv4{4}$,故D錯誤;
故選:C.

點評 帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時做勻加速曲線運動,應(yīng)用類平拋運動的規(guī)律處理粒子運動,注意列出偏離位移關(guān)系,是解題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.目前實驗室用的打點計時器有電磁打點計時器和電火花打點時器兩種,它們所接電源均為頻率為50Hz,所以都是每隔0.02s打一個點.但前者所接電壓為4-6V.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.關(guān)于速度與加速度,下列說法正確的是(  )
A.磁懸浮列車在勻速行駛時,速度可以很大,加速度為零
B.火箭點火升空瞬間,速度為零,加速度也為零
C.汽車剎車制動過程中,速度一定逐漸減小,加速度也一定隨之減小
D.物體自由下落的過程中,速度一定逐漸增大,而加速度保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.A、B兩物體初速度相同,A沿與水平方向成α角的光滑斜面上滑;B與水平方向成α角斜上拋.不計空氣阻力的影響,則( 。
A.A、B兩物體的加速度之比為1:1
B.A、B兩物體達到最大高度所用時間之比為1:sinα
C.A、B兩物體所能達到的最大高度之比為1:sin2α
D.以上說法均不正確

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.在變速直線運動中,下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法正確的是( 。
A.加速度與速度無必然聯(lián)系B.速度減小時,加速度也一定減小
C.速度為零,加速度也一定為零D.速度增大時,加速度可能減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.我們可以用光電門來完成“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”這一實驗,實驗裝置如圖所示.實驗步驟如下:
①用米尺測量兩光電門之間的距離s;已知遮光片的寬度為d;
②調(diào)整輕滑輪,使細線水平;
③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間△tA和△tB,求出加速度a;
回答下列問題:
(1)物塊通過光電門A的速度vA=$\fracpqx5que{△{t}_{A}^{\;}}$和通過光電門B的速度vB=$\fracofjlhk9{△{t}_{B}^{\;}}$(用題中給出的物理量表示)
(2)物塊的加速度大小a可用d、s、△tA和△tB表示為a=$\frac{(\fracc94mh9q{△{t}_{B}^{\;}})_{\;}^{2}-(\fracuxhpjr9{△{t}_{A}^{\;}})_{\;}^{2}}{2s}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.a、b、c、d是勻強電場中的四個點,它們正好是一個矩形的四個頂點.電場線與矩形所在平面平行.已知a點的電勢為25V,b點的電勢為30V,d點的電勢為5V,如圖.由此可知c點的電勢為:10V.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.空間有一沿x軸對稱分布的電場,其電場強度E隨x變化的圖象如圖所示.下列判斷可能正確的是( 。
A.O點的場強最小,電勢最低
B.-x1處的電勢絕對值與x1處的電勢絕對值相等
C.電子從x1處運動到-x1處的過程中加速度先增大后減小
D.電子從x1處運動到-x1處的過程中電勢能一直減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.某興趣小組在做“探究功和物體速度變化關(guān)系”的實驗前,提出以下幾種猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝$\sqrt{v}$.他們的實驗裝置如圖①所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點的速度).在剛開始實驗時,有位同學提出,不需要測出物體質(zhì)量,只要測出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了,另一位同學認為可以采納該同學的建議.

(1)你認為本實驗中是否需要測量物體的質(zhì)量?不需要(答“需要”或“不需要”)
(2)讓物體分別從不同高度無初速度釋放,測出物體從初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…,讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4、…,并繪制了如圖②所示的L-v圖象.根據(jù)繪制出的L-v圖象,若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系,他們下一步應(yīng)讀出A
A.L-v2圖象     B.L-$\sqrt{v}$圖象        C.L-$\frac{1}{v}$ 圖象         D.L-$\frac{1}{\sqrt{v}}$圖象
(3)本實驗中,木板與物體間摩擦力的大小會不會影響探究出的結(jié)果?不會影響.(答“會影響”或“不會影響”)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案