一个初动能为Ek的带电粒子，以速度v沿垂直电场线方向飞入两块平行金属板间（带等量异号电荷且正对放置），飞出时动能为3Ek．如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2

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一个初动能为E_k的带电粒子，以速度v沿垂直电场线方向飞入两块平行金属板间（带等量异号电荷且正对放置），飞出时动能为3E_k．如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，仍从原位置沿原方向射入，不计重力，那么该粒子飞出时动能为（）

A．4.5E_k

B．4E_k

C．6E_k

D．9.5E_k

答案

解析

试题分析：设平行金属板的长度为L，板间距离为d，极板电压为U．
当初速度为v时，则有：

…①
根据动能定理得，

…②
当初速度为2v时，同理可得：

…③
根据动能定理得，

…④
联立①②③④得：

，故选项A正确．

举一反三

(15分)在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点，由静止出发，沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中，如图所示，设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节(取g＝10m/s²)，求：

⑴运动员到达B点的速度与高度h的关系；
⑵运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离s_max为多少？
⑶若图中H＝4m，L＝5m，动摩擦因数μ＝0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？

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如图所示，一质量为m、电量为q的带电小球，以初速度v₀从a点竖直向上射入匀强电场中，匀强电场方向水平向右．它通过电场中的b点时，速率为2v₀，方向与电场方向一致，则a、b两点间的电势差为：(　　)

A．mv

/(2q)

B．3mv

C．2mv

D．3mv

/(2q)

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如图所示，A和B是置于真空中的两平行金属板，所加电压为U。一带负电的粒子以初速度v₀由A板小孔水平射入电场中，粒子刚好能达到金属板B。如果要使粒子刚好达到两板间距离的一半处，可采取的办法有：（）

A、初速度为v₀/2，电压U不变　 B、初速度为v₀/2，电压为U/2
C、初速度为v₀，电压为2U　　 D、初速度为v₀，电压为

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如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R＝0.50 m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强的大小E＝1.0×10⁴ N/C，现有质量m＝0.20 kg，电荷量q＝8.0×10^－4 C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开始运动，已知s_AB＝1.0 m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．求：(g＝10 m/s²)

(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；
(2)带电体最终停在何处．

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（13分）如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v₀射入电场中，v₀方向的延长线与屏的交点为O。试求：

（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间；
（2）粒子打到屏上的点P到O点的距离；
（3）粒子在整个运动过程中动能的变化量。

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