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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•广安期末)如图所示,有一带电粒子贴着A板内侧沿水平方向射入A、B两板间的匀强电场,当A、B两板间电压为U1时,带电粒子沿轨迹Ⅰ从两板正中间飞出;当A、B两板间电压为U2时,带电粒子沿轨迹Ⅱ落到B板中间.设粒子两次射入电场的水平速度之比为2:1,则两次电压之比为(  )

AU1:U2=1:1

BU1:U2=1:2

CU1:U2=1:4

DU1:U2=1:8

正确答案

B

解析

解:带点粒子在电场中做类平抛运动,将合运动沿着平行平板和垂直平板方向正交分解,有:

x=v0t

y=

a=

解得:U=

据题有:初速度v0之比为2:1,水平位移x之比为2:1,竖直位移y之比为1:2,代入上式解得:=

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后,哪种粒子速度最大(  )

A质子

B氘核

C氦核(α粒子)

D钠离子Na+

正确答案

A

解析

解:设加速电场的电压为U,粒子的质量和电量分别为m和q,根据动能定理得

    qU=

得 v=

由于质子的比荷最大,U相同,则质子的速度最大.

故选A

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•成都校级期中)几种混合带电粒子(重力不计),初速为零,它们从同一位置经一电场加速后,又都垂直场方向进入另一相同的匀强电场,设粒子刚出偏转电场时就打在荧光屏上.且在荧光屏上只有一个光点,则到达荧光屏的各种粒子(  )

A电量一定相等

B荷质比一定相等

C质量一定相等

D质量、电量都可能不等

正确答案

D

解析

解:粒子在加速电场中有:

在偏转电场中加速度为a,运动的时间为t,偏转距离为y:

L=vt,

可求出在偏转电场中的偏转距离为:

由公式可得,到达荧光屏的各种粒子的偏转量与粒子的质量、电量都无关.故选项D正确,选项ABC错误.

故选:D

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题型:填空题
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填空题

一个质量为m的带负电的小球,在如图所示的匀强电场中以水平速度抛出.小球运动的加速度方向竖直向下,大小为,小球在竖直方向下落高度H时,小球的动能增加了______,小球的机械能减少了______,小球的重力势能减少了______.电势能增加了______

正确答案

mgH

解析

解:小球只受重力和电场力两个力作用,已知加速度为a=,根据牛顿第二定律得:合力为F=mg-F=ma=,方向竖直向下,电场力为F=,方向竖直向上.根据动能定理,合力做功等于动能的增加量,合力做功为mgH,则小球动能增加

电场力做功为,则小球的电势能增加

除重力以外其它力做功等于机械能的增加量,可知小球的机械能减小.重力做功为mgH,则重力势能减小mgH.

故答案为:;mgH;

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题型:简答题
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简答题

如图是某种静电分选器的原理示意图.两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场.分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等.混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时,a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电.经分选电场后,a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上.已知两板间距d=10cm,板的长度l=50cm,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为10-5C/kg.设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计.要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量.重力加速度g取10m/s2

(1)左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?

(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m,颗粒落至传送带时的速度大小是多少?

正确答案

解:(1)由于a颗粒带正电,故电场方向向左,所以左板带负电荷,右板带正电荷

依题意,颗粒在平行板的竖直方向上做自由落体运动,故满足:…①

在水平方向上做匀加速直线运动,故满足:…②

①②两式联立得两极板间的电压:

(2)根据动能定理,颗粒落到水平传送带上满足:

解得颗粒落到水平传送带上时的速度大小为:v==4m/s

答:(1)左板带负电荷,右板带正电荷;两极板间的电压为1×104V;

(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m,颗粒落至传送带时的速度大小是4m/s.

解析

解:(1)由于a颗粒带正电,故电场方向向左,所以左板带负电荷,右板带正电荷

依题意,颗粒在平行板的竖直方向上做自由落体运动,故满足:…①

在水平方向上做匀加速直线运动,故满足:…②

①②两式联立得两极板间的电压:

(2)根据动能定理,颗粒落到水平传送带上满足:

解得颗粒落到水平传送带上时的速度大小为:v==4m/s

答:(1)左板带负电荷,右板带正电荷;两极板间的电压为1×104V;

(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m,颗粒落至传送带时的速度大小是4m/s.

下一知识点 : 带电粒子在电场中的偏转
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