如圖所示,矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)帶正電的粒子 a和b以相同的水平速度射入電場(chǎng),粒子a由頂點(diǎn)A射入,從BC的中點(diǎn)P射出,粒子b由AB的中點(diǎn)O射入,從頂點(diǎn)C射出,若不計(jì)重力,則a和b比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)是( 。
A.1﹕2B.2﹕1C.1﹕8D.8﹕1
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粒子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),a、b兩粒子的水平位移之比為1:2,根據(jù)x=v0t,知時(shí)間比為1:2.
粒子在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)y=
1
2
at2
知,y之比為2:1,則a、b的加速度之比為8:1.根據(jù)牛頓第二定律知,加速度a=
qE
m
,加速度之比等于電荷量與質(zhì)量之比,則兩電荷的比荷之比為8:1.故D正確,A、B、C錯(cuò)誤.
故選D.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?武漢一模)如圖所示,矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)帶正電的粒子 a和b以相同的水平速度射入電場(chǎng),粒子a由頂點(diǎn)A射入,從BC的中點(diǎn)P射出,粒子b由AB的中點(diǎn)O射入,從頂點(diǎn)C射出,若不計(jì)重力,則a和b比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)是( 。

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(2011?鄭州模擬)如圖所示,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng);在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi),半圓管的一半處于電場(chǎng)中,圓心O1為MN的中點(diǎn),直徑AO垂直于水平虛線MN.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓管的A點(diǎn)由靜止滑入管內(nèi),從O點(diǎn)穿出后恰好通過O點(diǎn)正下方的C點(diǎn).已知重力加速度為g,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=
4mg3q
.求:
(1)小球到達(dá)O點(diǎn)前一時(shí)刻,圓管對(duì)它作用力的大小;
(2)矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿足的條件;
(3)從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間小球的動(dòng)能最小?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,矩形區(qū)域中虛線為靜電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線.己知某粒子以初速度v0沿與等勢(shì)線平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),剛好自c點(diǎn)以速率vt離開電場(chǎng),設(shè)粒子只受電場(chǎng)力,則下列說(shuō)法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)利用電場(chǎng)和磁場(chǎng),可以將比荷不同的離子分開,這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用.
如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A處有一狹縫.離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到GA邊,被相應(yīng)的收集器收集.整個(gè)裝置內(nèi)部為真空.
已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q.加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略.不計(jì)重力,也不考慮離子間的相互作用.
(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1;
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示:矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線框外為真空區(qū)域;半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi),直徑AB垂直于水平虛線MN,圓心O為MN的中點(diǎn),半圓管的一半處于電場(chǎng)中.一帶正電的小球從半圓管的A點(diǎn)由靜止開始滑入管內(nèi),小球可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m,電量為q,當(dāng)小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)管壁的壓力為FN=3mg,重力加速度為g,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)若小球能從矩形框的右邊界NP離開電場(chǎng),矩形區(qū)域MNPQ的最小面積S.精英家教網(wǎng)

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