题目内容
一个动能为Ek 的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2Ek,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器时的动能变为( )A.8Ek
B.4.25Ek
C.5Ek
D.4Ek
【答案】分析:两个过程中带电粒子做类平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,两过程初速度不同故在磁场中运动时间不同,在竖直方向的位移不同,最后用动能定理求解.
解答:解:设粒子第一个过程中初速度为v,Ek=
,电场宽度L,
第一个过程中沿电场线方向的位移为:h=![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/1.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/2.png)
第一个过程由动能定理:qEh=2Kk-Ek
第二个过程中沿电场线方向的位移为:H=
=![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/4.png)
qEH=Ek末-4Ek
解得:EK末=4.25Ek
故选:B
点评:动能定理的应用注意一个问题,列式时不能列某一方向的动能定理,只能对总运动过程列一个式子.
解答:解:设粒子第一个过程中初速度为v,Ek=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/0.png)
第一个过程中沿电场线方向的位移为:h=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/1.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/2.png)
第一个过程由动能定理:qEh=2Kk-Ek
第二个过程中沿电场线方向的位移为:H=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/3.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028201713342985491/SYS201310282017133429854011_DA/4.png)
qEH=Ek末-4Ek
解得:EK末=4.25Ek
故选:B
点评:动能定理的应用注意一个问题,列式时不能列某一方向的动能定理,只能对总运动过程列一个式子.
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
练习册系列答案
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一个初动能为Ek的带电粒子,垂直于电场线方向飞入带电的平行板电容器,粒子的重力及其它阻力均不计,飞出电场时带电粒子的动能为2Ek.如果改变其中某个因素,有可能使粒子飞出平行板电容时的动能发生变化.则下列几种情况中,粒子飞出电容器时动能等于5Ek的是( )
A、仅使带电粒子的初速度增大为原来的2倍 | B、仅使带电粒子的初动能增大为原来的2倍 | C、仅使电容器所带的电荷量增大为原来的2倍 | D、仅使电容器两板间的距离增大为原来的2倍 |