如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N,以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强电场中,M从两板正中央射入,N从下极板边缘处射入,它们最后打在上极板
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如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N,以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强电场中,M从两板正中央射入,N从下极板边缘处射入,它们最后打在上极板
题型:广东模拟
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如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N,以相同的速度沿垂直于电场方向同时射入两平行板间的匀强电场中,M从两板正中央射入,N从下极板边缘处射入,它们最后打在上极板的同一点上.不计粒子的重力,则从开始射入到打到上极板的过程中( )
A.它们的带电荷量之比q
M
:q
N
=1:2
B.它们在电场中的运动时间t
N
>t
M
C.它们的电势能减少量之比△E
M
:△E
N
=1:4
D.它们打到上极板时的速度之比为v
M
:v
N
=1:2
答案
A、B由题可知,两个带电粒子都做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,而且它们的水平位移相等、初速度相等,则在电场中的运动时间相等,即t
N
=t
M
.
由竖直位移y=
1
2
a
t
2
=
qE
t
2
2m
,m、t、E相等,则带电荷量之比q
M
:q
N
=y
M
:y
N
=1:2.故A正确,B错误.
C、电荷在电场中运动时,由功能关系可知,电势能减小量等于电场力做功,则电势能减少量之比△E
M
:△E
N
=q
M
Ey
M
:q
N
Ey
N
=1:4.故C正确.
D、由可知,两粒子的加速度之比为:a
M
:a
N
=1:2,则粒子打在极板上时,竖直方向分速度之比为:v
yM
:v
yN
:=1:2,所以打到上极板时的速度之比为v
M
:v
N
=
v
20
+
v
2yM
:
v
20
+
v
2yN
≠1:2.故D错误.
故选AC
举一反三
一固定斜面长5m、高3m,底端有一质量为5kg的物体A,它和斜面间的动摩擦因数为0.3.用水平力F=100N推物体A,使A物体由静止沿斜面上升,在A沿斜面上升2m时撤去力F.问撤去力F时A物体的速度多大?再经多长时间到达最高点?(g取10m/s
2
)
题型:日照模拟
难度:
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有一轻弹簧,原长L
0
=0.50m,劲度系数k=100N/m,上端固定.在其下端挂一质量m=1.0kg的铁块后,再将铁块竖直向下拉,使弹簧长度变为L
1
=0.90m.然后由静止释放铁块,则铁块在竖直方向上做简谐运动.如果知道铁块在平衡位置时的弹性势能E
P1
=0.50J,经过平衡位置时速度v
m
=3.0m/s.(g=10m/s
2
)
求:(1)铁块在做简谐振动时的振幅A;
(2)铁块在振动过程到达最高点时弹簧的弹性势能E
P2
.
题型:不详
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如图所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽为L=0.50m.一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B
0
=0.50T.
(1)若保持磁感应强度B
0
的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图2乙所示.求匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力.
(2)若从t=0开始,使磁感应强度的大小从B
0
开始使其以
△B
△t
=0.20T/s的变化率均匀增加.求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)
题型:不详
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如图所示,在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场,MN为电场区域的上边界,在x轴方向范围足够大.电场强度的变化如图所示,取x轴正方向为电场正方向.现有一个带负电的粒子,粒子的
q
m
=1.0×10
-2
C/kg,在t=0时刻以速度v
0
=5×10
2
m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域,不计粒子重力作用.求:
(1)粒子通过电场区域的时间;
(2)粒子离开电场的位置坐标;
(3)粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小.
题型:日照模拟
难度:
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如图所示,一根电阻为R=12Ω的电阻丝做成一个半径为r=1m的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感强度为B=0.2T,现有一根质量为m=0.1kg、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点静止起沿线框下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为 r/2时,棒的速度大小为v
1
=
8
3
m/s,下落到经过圆心时棒的速度大小为v
2
=
10
3
m/s,(取g=10m/s
2
)
试求:
(1)下落距离为r/2时棒的加速度,
(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量.
题型:不详
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