题目内容
10.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射人,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中( )A. | 它们运动的时间tQ>tP | |
B. | 它们运动的加速度aQ<aP | |
C. | 它们的动能增加之比△EKP:△EKQ=1:2 | |
D. | 它们所带的电荷量之比qP:qQ=1:2 |
分析 两个带电粒子垂直进入电场中做类平抛运动,将它们的运动沿垂直电场方向和平行电场方向进行正交分解,垂直电场方向不受力,做匀速直线运动;平行电场方向受到电场力,做初速度为零的匀加速直线运动,根据运动学公式、牛顿第二定律和功能关系联合列式分析.
解答 解:A、垂直电场方向不受力,做匀速直线运动,位移相等,速度相等,由x=vt得知,运动的时间相等,故A错误;
B、平行电场方向受到电场力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式,有:y=$\frac{1}{2}$at2,解得:a=$\frac{2y}{{t}^{2}}$…①,
由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为:yP:yQ=1:2,所以aQ>aP,故B错误;
C、根据动能定理,有:qEx=△Ek,而:qP:qQ=1:2,xP:xQ=1:2,所以动能增加量之比:△EkP:△EkQ=1:4,故C错误;
D、根据牛顿第二定律,有:qE=ma…②,由①②两式解得:q=$\frac{2my}{E{t}^{2}}$,所以它们所带的电荷量之比qP:qQ=1:2,故D正确;
故选:D.
点评 本题关键将两个带电粒子的运动垂直电场方向和平行电场方向的分运动,然后结合运动学公式、牛顿运动定律和动能定理列式分析.
练习册系列答案
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18.如图所示,倾角θ=30°的斜面体A静止在水平地面上,一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮,绳两端系有质量均为m的小物块a、b,整个装置处于静止状态.不计绳与滑轮间的摩擦,重力加速度为g,则( )
A. | 小物块b受到竖直向上的摩擦力作用 | |
B. | 小物块a受到沿斜面向下的摩擦力作用,大小为$\frac{1}{2}$mg | |
C. | 斜面体A受到水平地面向左的摩擦力作用 | |
D. | 细绳对小滑轮的压力大小为$\sqrt{3}mg$ |
2.质点沿直线运动,其位移-时间图象如图所示,关于质点的运动,下列说法中错误的是( )
A. | 2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为负,后2 s内位移为正,所以2 s末质点改变了运动方向 | |
B. | 2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零 | |
C. | 质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相同 | |
D. | 质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同 |