题目内容
3.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方$\frac{d}{2}$处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向下平移$\frac{d}{2}$,则从P点开始下落的相同粒子将( )A. | 在距上极板$\frac{d}{2}$处返回 | B. | 回在距上极板$\frac{d}{3}$处返回 | ||
C. | 在距上极板$\frac{d}{4}$处返回 | D. | 在距上极板$\frac{2}{5}$d处返回 |
分析 下极板未移动时,带电粒子到达下极板处返回,知道重力做功与电场力做功之和为零,向上移动下极板,若运动到下极板,重力做功小于克服电场力做功,可知不可能运动到下极板返回,根据动能定理,结合电势差大小与d的关系,求出粒子返回时的位置.
解答 解:对下极板未移动前,从静止释放到速度为零的过程运用动能定理得:
mg•$\frac{3}{2}$d-qU=0,
将下极板向上平移$\frac{d}{2}$,设运动到距离上极板x处返回.
根据动能定理得:
mg($\frac{d}{2}$+x)-$\frac{x}{\frac{d}{2}}$•qU=0,
联立两式解得x=$\frac{1}{4}$d.故C正确,ABD错误.
故选:C.
点评 该题考到了带电粒子在电场中的运动、电容器、功能关系等知识点,是一道比较综合的电学题,难度较大.这类题应该以运动和力为基础,结合动能定理求解.
练习册系列答案
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3.为了利用海洋资源,海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速.假设海洋某处地磁场竖直分量为B=0.5×10-4T,水流是南北流向,如图所示,将两电极竖直插入此处海水中,且保持两电极的连线垂直水流方向.若两电极相距L=10m,与两电极相连的灵敏电压表读数为U=2.5mV,则海水的流速大小为( )
A. | 10m/s | B. | 0.5m/s | C. | 5m/s | D. | 2.5m/s |
4.下列关于功率公式$P=\frac{W}{t}$和P=Fv的说法正确的有( )
A. | 由P=$\frac{W}{t}$知,功率P和功W成正比,和时间t成反比 | |
B. | 由P=$\frac{W}{t}$知,在相同时间t内,力做功W越多功率P越大 | |
C. | 由P=Fv知,汽车的发动机功率P和速度v成正比 | |
D. | 由P=Fv知,当汽车的发动机功率P一定时,牵引力F与速度v成反比 |
8.如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )
A. | A所受的合外力对A不做功 | B. | B所受的合外力对B不做功 | ||
C. | B对A的摩擦力做正功 | D. | B对A的弹力做正功 |
8.如图所示,平行导轨放在斜面上,匀强磁场垂直斜面向上,恒力F拉动金属杆ab从静止开始沿导轨向上滑动,接触良好,导轨光滑.从静止开始到ab杆杆到达最大速度的过程中,恒力F做功为W,ab杆克服重力做功为W1,ab杆克服安培力做功为W2,ab杆动能的增加量为△Ek,电路中产生的焦耳热为Q,ab杆重力势能增加量为△Ep,则( )
A. | W=Q+W1+W2+△Ek+△EP | B. | W=Q+W1+W2+△Ek | ||
C. | W=Q+△Ek+△EP | D. | W2=Q,W1=△EP |
12.关于条形磁铁、蹄形磁铁以及通电螺线管的磁场,下列说法正确的是( )
A. | 条形磁铁的磁场的磁感线从N极出发,终于S极 | |
B. | 蹄形磁铁N极与S极之间的磁场是匀强磁场 | |
C. | 通电螺线管的磁场的磁感线,在螺线管内部由S极指向N极 | |
D. | 沿条形磁铁的磁场的磁感线方向,磁场逐渐减弱 |
13.下列说法中正确的是( )
A. | 根据F=$\frac{△p}{△t}$可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的合外力 | |
B. | 力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量 | |
C. | 易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了减少冲量 | |
D. | 玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大 |