【題目】如圖所示,氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場線水平向右的加速電場E1,之后進(jìn)入電場豎直向下的勻強(qiáng)電場E2發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在屏上.整個裝置處于真空中,不計粒子重力及其相互作用,那么( )

A. 偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功一樣多

B. 三種粒子一定打到屏上的同一位置

C. 三種粒子運(yùn)動到屏上所用時間相同

D. 三種粒子打到屏上時的速度一樣大

【答案】AB

【解析】

由動能定理定理可求得粒子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度。粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動,由分位移公式得到粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)距離,再由幾何關(guān)系可明確粒子打在屏上的位置。根據(jù)電場力做功W=Eqy可分析偏轉(zhuǎn)電場對粒子做功大小關(guān)系,結(jié)合動能定理分析粒子打到屏上時速度關(guān)系。

粒子在加速電場中加速,由動能定理可知:qU1=mv02-0;解得:v0=;粒子在加速電場中的運(yùn)動時間:;粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動,運(yùn)動時間:;在偏轉(zhuǎn)電場中豎直分位移:;聯(lián)立得,yqm無關(guān),所以三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中軌跡重合,離開偏轉(zhuǎn)電場后粒子做勻速直線運(yùn)動,因此三種粒子一定打到屏上的同一位置;加速電場對粒子做功為 W1=qU1,qU1相等,所以加速電場E1對三種粒子做功相等。偏轉(zhuǎn)電場E2對粒子做功:W2=qE2y,q、E2、y相等,則知偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功相等。故AB正確。離開偏轉(zhuǎn)電場后粒子的運(yùn)動時間:;粒子運(yùn)動到屏上所用時間 t=t1+t2+t3=2L1+L2+L3;因?yàn)?/span>m/q不等,所以t不等,故C錯誤。對整個過程,根據(jù)動能定理得 W=mv20,由于W相等,m不等,所以v不等,即三種粒子打到屏上時速度不等,故D錯誤。故選AB。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩輛汽車在平直的高速公路上行駛,某時刻兩車正好并排行駛,從該時刻起兩車的速度時間圖像如下圖所示,則下列說法正確的是

A. t0時刻兩車相遇

B. 0t1時間內(nèi),甲、乙兩車的加速度大小均逐漸減小且方向相同

C. 0t0時間內(nèi),甲車的平均速度小于乙車的平均速度

D. t1時刻甲、乙兩車一定再次相遇,之后甲車將一直在乙車前方

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動量守恒定律:在長木板上放置甲、乙兩輛小車,長木板下墊有小木塊用以平衡兩小車受到的摩擦力,甲車的前端粘有橡皮泥,后端連著紙帶,紙帶穿過位于甲車后方的打點(diǎn)計時器的限位孔。某時刻接通打點(diǎn)計時器的電源,推動甲車使之做勻速直線運(yùn)動,與原來靜止在前方的乙車相碰并粘在一起,然后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動。已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為50Hz。

(1)現(xiàn)得到如圖所示的打點(diǎn)紙帶,A為打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn),測得各計數(shù)點(diǎn)間的距離AB=8.40cm,BC=10.50cm,CD=9.08cm,DE=6.95cm,相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個計時點(diǎn)。則應(yīng)選_____段計算甲車碰前的速度;應(yīng)選_____段計算甲車和乙車碰后的共同速度(選填“AB”“BC”、“CD”“DE”)

(2)用天平測得甲車及橡皮泥的質(zhì)量為m1=0.40kg,乙車的質(zhì)量為m2=0.20kg,取甲、乙兩車及橡皮泥為一個系統(tǒng),由以上測量結(jié)果可求得碰前系統(tǒng)的總動量為______kg·ms,碰后系統(tǒng)的總動量為______kg·ms

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動時,線圈c將靠近金屬導(dǎo)軌( )

A. 向右做勻速運(yùn)動 B. 向左做勻速運(yùn)動

C. 向右做減速運(yùn)動 D. 向右做加速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)電勢分別為1V、2V、3V,正六邊形所在平面與電場線平行。下列說法正確的是( )

A. 通過CDAF的直線應(yīng)為電場中的兩條等勢線

B. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為10V/m

C. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度方向?yàn)橛?/span>C指向A

D. 將一個電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn),電子的電勢能將減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不可忽略,電表均視為理想電表。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動過程中,下列說法正確的是(

A. 電流表A的示數(shù)增大

B. 電容器的電荷量增大

C. 電壓表V1示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量的比值增大

D. 電壓表V2示數(shù)變化量的絕對值比電壓表V1的變化量的絕對值小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1及輸電線的電阻、理想變壓器的匝數(shù)均不變,夜幕降臨當(dāng)用戶開啟的用電器越來越多時。下列表述正確的是(

A. 升壓變壓器次級電壓U2降低

B. 降壓變壓器初級電壓U3降低

C. 輸電線消耗的功率增大

D. 發(fā)電機(jī)的輸出功率不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某人設(shè)計了如圖所示的滑板個性滑道。斜面AB與半徑R3 m的光滑圓弧軌道BC相切于B,圓弧對應(yīng)的圓心角θ37°且過C點(diǎn)的切線水平,C點(diǎn)連接傾角α30°的斜面CD。一滑板愛好者連同滑板等裝備(視為質(zhì)點(diǎn))總質(zhì)量m60 kg。某次試滑,他從斜面上某點(diǎn)P由靜止開始下滑,發(fā)現(xiàn)在斜面CD上的落點(diǎn)Q恰好離C點(diǎn)最遠(yuǎn)。若他在斜面AB上滑動過程中所受摩擦力Ff與位移大小x的關(guān)系滿足Ff90x(均采用國際制單位),忽略空氣阻力,取g10 m/s2,sin 37°0.6,cos 37°0.8。求:

(1)PB兩點(diǎn)間的距離;

(2)滑板在C點(diǎn)對軌道的壓力大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E;在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場.一個氕核 和一個氘核先后從y軸上yh點(diǎn)以相同的動能射出,速度方向沿x軸正方向.已知進(jìn)入磁場時,速度方向與x軸正方向的夾角為45°,并從坐標(biāo)原點(diǎn)O處第一次射出磁場. 氕核的質(zhì)量為m,電荷量為q. 氘核的質(zhì)量為2m,電荷量為q,不計重力.求:

(1) 第一次進(jìn)入磁場的位置到原點(diǎn)O的距離;

(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大;

(3) 第一次進(jìn)入磁場到第一次離開磁場的運(yùn)動時間.

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