题目内容
19.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从两极板正中央射入,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. | 它们的动能增加量之比△EkP:△EkQ=1:4 | |
D. | 它们所带的电荷量之比qP:qQ=2:1 |
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;
CD、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,
根据动能定理,有:qEy=△Ek,而:qP:qQ=1:2,yP:yQ=1:2,
所以动能增加量之比:△EkP:△EkQ=1:4,故C正确;D错误;
故选:C.
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
相关题目
9.在回旋加速器中( )
A. | 电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋 | |
B. | 电场和磁场同时用来加速带电粒子 | |
C. | 在交流电压一定的条件下,回旋加速器的半径越大,则带电粒子获得的动能越大 | |
D. | 同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关,而与交流电压的频率无关 |
7.如图所示,一木块放置于水平桌面上,在F1、F2作用下处于静止状态.其中F1=10N,F2=2N,若撤去力F1,则木块在水平方向上受到的合力为( )
A. | 8N 向右 | B. | 2N 向左 | ||
C. | 0 | D. | 因摩擦力未知,所以无法判断 |