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题型: 单选题
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单选题

氘核(电荷量为+e,质量为2m)和氚核(电荷量为+e、质量为3m)经相同电压加速后,垂直偏转电场方向进入同一匀强电场.飞出电场时,运动方向的偏转角的正切值之比为(不计原子核所受的重力)(  )

A1:1

B1:2

C2:1

D1:4

正确答案

A

解析

解:加速电场的电压为U;根据动能定理得:

解得:

偏转电场中电场强度为E,则粒子在电场中射出时,沿电场方向的分速度:

所以刚射出偏转电场时,速度与初速度方向的夹角的正切值:,与粒子的质量、电量都无关,所以氘核和氚核偏转角的正切值之比是1:1

故选:A.

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单选题

以质量为m的带电小球,在竖直方向的匀强电场以水平速度抛出,小球加速度方向竖直向下,大小为,则小球在竖直方向下落h高度时(  )

A动能增加mgh

B电势能增加了mgh

C重力势能减少mgh

D机械能减少mgh

正确答案

D

解析

解:

A、小球受重力和电场力两个力作用,根据牛顿第二定律知,小球所受的合力为F=ma=mg,方向竖直向下,根据动能定理,合力做功等于动能的增加量,合力做功

=mgh,则小球动能增加mgh,故A错误.

B、由mg-F=ma,则得电场力为F=mg,方向竖直向上,电场力做功为W=-Fh=-mgh,则小球的电势能增加mgh.故B错误.

C、小球高度下降,重力做正功,重力势能减小.该过程中重力做功为mgh,则重力势能减小了mgh.故C错误.

D、除重力以外其它力做功等于机械能的增加量,所以电场力做功W=-mgh,则知小球的机械能减小mgh.故D正确.

故选:D.

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单选题

如图所示,在真空中,两固定的点电荷A,B相距L,电荷量大小分别为QA和QB.图中的实线为两电荷产生的电场中的一条电场线,方向如图中箭头所示,M、N为电场线上的两点,过N点的虚线与A、B的连线平行、且与实线相切,A、N两点间的距离小于B、N两点间的距离,下列判断正确的是(  )

AA带正电,B带负点

B若在N点由静止释放一个重力不计的带正电的试探电荷,则该试探电荷将沿电场线运动到M点

CA、B为异种电荷,QA>QB

D带负电的试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

正确答案

D

解析

解:

A、C、根据电场线从正电荷出发到负电荷终止,可知A、B为异种电荷,且B带正电,A带负电;N点的场强可看成A、B两电荷在N点产生场强的合场强方向水平向左,电荷A在N点电场方向沿A→N,电荷B在N点产生的场强沿B→N,由平行四边形定则可知B电荷在N点产生的场强大于A电荷在N点产生的场强,而NA>NB,所以由点电荷场强公式E=k则知QB>QA.故AC错误;

B、只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.而该电场线是一条曲线,试探电荷在N点受到的电场力沿电场线切线方向,将使该电荷离开电场线,所以其运动轨迹与电场线不重合.故在N点由静止释放一带正电的检验电荷,不可能沿电场线运动到M点.故B错误.

D、沿电场线方向电势逐渐降低,则知N点的电势高于M点的电势,φN>φM,再根据Ep=qφ,q为负电荷,可知EpM>EpN.故D正确;

故选:D.

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单选题

如图甲所示,在间距足够大的平行金属板A、B之间有一电子,在A、B之间加上如图乙所示规律变化的电压,在t=0时刻电子静止且A板电势比B板电势高,则(  )

A电子在A、B两板间做往复运动

B在足够长的时间内,电子一定会碰上A板

C当t=时,电子将回到出发点

D当t=时,电子的位移最大

正确答案

B

解析

解:t=0时,A板电势比B板电势高,则电场方向竖直向下,电子受向上的电场力,向上加速,

t=时,场强改变方向,电子受向下的电场力,则电子向上减速,直到T减小到0,

之后重复上述向上加速再向上减速的运动,

故电子一直向上运动,在足够长的时间内,电子一定会碰上A板;

故选:B.

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单选题

如图所示,电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动,然后进入电压为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向和极板平行.整个装置放在真空中,在满足电子能射出平行板区的条件下,一定能使电子的偏角θ变大的是(  )

AU1变大、U2变大

BU1变小  U2变小

CU1变大、U2变小

DU1变小、U2变大

正确答案

D

解析

解:

设电子被加速后获得初速为v0,则由动能定理得:…①

又设极板长为l,则电子在电场中偏转所用时间:…②

又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a,由牛顿第二定律得:…③

电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度:vy=at…④

由①、②、③、④可得:

又有:

故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大,故选项D正确,选项ABC错误.

故选D.

下一知识点 : 带电粒子在电场中的偏转
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