2.如圖所示,空間坐標(biāo)系內(nèi)O-xyz內(nèi),在x軸關(guān)于原點O對稱的A、B兩點固定兩個電荷量為q的點電荷,從坐標(biāo)為(0,0,d)的P點沿y軸正方向以初速度v發(fā)射一質(zhì)量為m,電荷量為e的電子,若電子恰好做勻速圓周運(yùn)動,且點電荷與P點連線與x軸的夾角為30°,則( 。
A.兩個點電荷一定帶等量同種電荷
B.PO距離為d=$\frac{1}{2v}$$\sqrt{\frac{kqe}{m}}$
C.電場力不做功,軌跡平面為等勢面
D.若粒子速度變?yōu)?v,仍能保持原軌跡運(yùn)動,則可以在原點O固定一個電荷量為+$\frac{3}{4}$q的電荷

分析 根據(jù)電子受力情況判斷兩個點電荷的電性;根據(jù)庫侖定律求解庫侖力,再根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合向心力的計算公式求解距離;沿等勢面移動電荷電場力不做功;根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律確定在原點O固定的電荷量大。

解答 解:A、根據(jù)題意可知,電子在P點受到的電場力方向指向O,所以兩個點電荷一定帶等量同種正電荷,故A正確;
B、PA=$\fraciskhvdc{sin30°}$=2d,q在P點的電場強(qiáng)度大小為E1=$\frac{kq}{(2d)^{2}}$,所以電子受到的庫侖力的合力為:F=2eE1sin30°=$\frac{keq}{{(2d)}^{2}}$,其中O點為電子做圓周運(yùn)動的圓心,根據(jù)電場力提供向心力可得:F=m$\frac{{v}^{2}}l93vpzb$,解得d=$\frac{keq}{4m{v}^{2}}$,故B錯誤;
C、電子恰好做勻速圓周運(yùn)動,電場力不做功,電子運(yùn)動的軌跡平面為等勢面,故C正確;
D、若粒子速度變?yōu)?v,仍能保持原軌跡運(yùn)動,則向心力F=m$\frac{{4v}^{2}}lskw8hc$,增加的庫侖力△F=3F=$\frac{3keq}{4sxfspjt^{2}}$,所以可以在原點O固定一個電荷量為+$\frac{3}{4}$q的電荷,故D正確;
故選:ACD.

點評 有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動,此種類型的題目從兩條線索展開:其一,力和運(yùn)動的關(guān)系.根據(jù)帶電粒子受力情況,用牛頓第二定律求出加速度,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等解答.其二,功和能的關(guān)系.根據(jù)電場力對帶電粒子做功,利用動能定理、能量守恒定律等研究全過程中能的轉(zhuǎn)化.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,兩顆質(zhì)量不同的衛(wèi)星,運(yùn)行在地球同步軌道上.比較描述它們的物理量,不同的是( 。
A.向心力的大小B.線速度的大小
C.向心加速度的大小D.周期

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.兩端吸有短小圓柱形鋼制強(qiáng)磁鐵的干電池,放入很長的固定在水平桌面的螺旋線圈(山裸導(dǎo)線繞成)內(nèi),干電池和強(qiáng)磁鐵的“結(jié)合體”就會在螺旋線圈內(nèi)運(yùn)動,有人稱之為簡易“電動火車”,如圖是簡易“電動火車”的示意圖,圖中只畫出一部分線圈,強(qiáng)磁鐵與線圈在任何位置始終能保持良好接觸.若線圈中的電池被你的手指按住而靜止,則下列說法正確的是( 。
A.放開手指,“結(jié)合體”向右運(yùn)動
B.放開手指,“結(jié)合體”向左運(yùn)動
C.放開手指,“結(jié)合體”不動
D.將右端強(qiáng)磁鐵N極與S極對換,放開手指,“結(jié)合體”向左運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.如圖所示,光滑的半圓形軌道豎直放置,其半徑為R=0.4m.一小物塊以速率Vo從最低點A進(jìn)入光滑圓形軌道后沿圓形軌道運(yùn)動,恰好能通過最高點B.離開B點后,又恰好滑上一個水平向左傳動的傳送帶PQ上,傳動速度為v=4m/s,傳送帶長度L=6m.設(shè)小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,重力加速度為g=10m/s2,不計空氣阻力,并將小物塊視為質(zhì)點.

(1)求小物塊通過最高點B時速度VB大小
(2)求小物塊在傳送帶運(yùn)動的時間
(3)求小物塊從傳送帶左端Q水平飛出后,落地點與A點的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖甲所示,一足夠長、與水平面夾角θ=53°的傾斜軌道與豎直面內(nèi)的光滑圓軌道相接,圓軌道的半徑為R,其最低點為A,最高點為B.可視為質(zhì)點的物塊與斜軌間有摩擦,物塊從斜軌上某處由靜止釋放,到達(dá)B點時與軌道間壓力的大小F與釋放的位置距最低點的高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示,不計小球通過A點時的能量損失,重力加速度g=10m/s2,sin53°=$\frac{4}{5}$,cos53°=$\frac{3}{5}$,求:

(1)假設(shè)斜面光滑,物塊至少從多高的位置由靜止下滑才能通過圓形軌道的B點?
(2)物塊與斜軌間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)物塊的質(zhì)量m.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.把一個電容為6μF的平行板電容器接在6V的電池上,電容器所帶的電荷量為3.6×10-5C.若僅將兩極板間的距離增大,則電容器的電容減。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”);若把一個負(fù)電荷由正極板移至負(fù)極板過程中電場力做負(fù)功(選填“正功”、“負(fù)功”或“不做功”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.在下列描述的核過程的方程中,屬于裂變的是  (  )
A.${\;}_{6}^{14}$C→${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{-1}^{0}$e
B.${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
C.${\;}_{1}^{3}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
D.${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{140}$Xe+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.太陽中含有大量的氘核,氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)放出核能,以光和熱盼形式向外輻射.已知兩個氘核發(fā)生核反應(yīng)可以產(chǎn)生一個新核,并放出一個中子.該新核質(zhì)量為3.0150u,氘核質(zhì)量為2.0136u,中子質(zhì)1.0087u,lu的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量,則:
(1)寫出該核反應(yīng)方程式
(2)求核反應(yīng)中釋放的核能為多少M(fèi)eV(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(3)若兩氘核以相等的動能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞,假設(shè)核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,求反應(yīng)后新核的動能.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列物體中處于平衡狀態(tài)的是( 。
A.靜止在粗糙斜面上的物體
B.沿光滑斜面下滑的物體
C.勻速圓周運(yùn)動的物體
D.豎直上拋運(yùn)動運(yùn)動到最高點時的物體

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同步練習(xí)冊答案