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．4.5EkB．4EkC．6Ek D．9.5Ek 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

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

A

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．

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探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索.如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据得出结论.另外已测试砂轮转轴的直径为2 cm，转轴间的摩擦力为10 N/π.经实验测得的几组ω和n如下表所示:

ω/rad·s^-1	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320
E_k

(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中.
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为 .
(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则它转过45圈时的角速度为 rad/s 。

（10分）如图所示，一带电平行板电容器水平放置，金属板M上开有一小孔．有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为＋q的带电小球（可视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态．已知M、N两板间距为3L，现使A小球恰好位于小孔中，由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落，当A球到达N极板时速度刚好为零，求：

⑴三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中，重力势能的减少量；
⑵两极板间的电压；
⑶小球在运动过程中的最大速率．

如图所示，质量为m的小球（视为质点），带电+q，开始时让它静止在倾角α=60⁰的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E=mg/q的匀强电场中（设斜面顶端处电势为零），斜面高为H。释放后，设物块落地时的电势能为

，物块落地时的速度大小为v，则

（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。

在电场中把一个正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10^-7J，再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10^-7J，则A、B、C三点的电势高低关系为（  ）
A．φ_A＞φ_B＞φ_C     B．φ_A＜φ_C＜φ_B
C．φ_C＞φ_A＞φ_B     D．φ_C＞φ_B＞φ_A

为满足不同列车间车厢进行重新组合的需要，通常需要将相关的列车通过“驼峰”送入编组场后进行重组（如图所示），重组后的车厢同一组的分布在同一轨道上，但需要挂接在一起。现有一列火车共有 n节车厢，需要在编好组的“驼峰”左侧逐一撞接在一起。已知各车厢之间间隙均为s₀，每节车厢的质量都相等，现有质量与车厢质量相等、且没有动力驱动的机车经过“驼峰”以速度v₀向第一节车厢运动，碰撞后通过“詹天佑挂钩”连接在一起，再共同去撞击第二节车厢，直到 n 节全部挂好。不计车厢在挂接中所受到的阻力及碰撞过程所需的时间，求：

（1）这列火车的挂接结束时速度的大小；
（2）机车带动第一节车厢完成整个撞接过程所经历的时间。
（3）这列火车完成所有车厢挂接后，机车立即开启动力驱动，功率恒为P，在行驶中的阻力f恒定，经历时间t达到最大速度，求机车此过程的位移。

如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则弹簧被压缩至C点，弹簧对小球做的功为（）

A．	B．
C．	D．

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在Oxy平面的第一象限，存在以x轴y轴及双曲线

的一段（0≤x≤L，0≤y≤L）为边界的匀强电场I；在第二象限存在以x=-L； x=-2L；y=0；y=L的匀强电场II．两个电场大小均为E，不计电子所受重力．求

（1）从电场I的边界B点处由静止释放电子，电子离开MNPQ时的位置;
（2）由电场I的AB曲线边界处由静止释放电子离开MNPQ时的最小动能；