题目内容
17.如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上.整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )A. | 偏转电场E2对三种粒子做功一样多 | B. | 三种粒子打到屏上时的速度一样大 | ||
C. | 三种粒子运动到屏上所用时间相同 | D. | 三种粒子一定打到屏上的同一位置 |
分析 由动能定理定理可求得粒子进入偏转电场时的速度,再对运动的合成与分解可求得偏转电场中的位移;再由几何关系可明确粒子打在屏上的位置.
解答 解:带电粒子在加速电场中加速度,由动能定理可知:E1qd=$\frac{1}{2}$mv2;
解得:v=$\sqrt{\frac{2{E}_{1}dq}{m}}$;
粒子在偏转电场中的时间t=$\frac{L}{v}$;
在偏转电场中的纵向速度v0=at=$\sqrt{\frac{{E}_{2}^{2}q{L}^{2}}{2{E}_{1}md}}$
纵向位移x=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{{E}_{2}{L}^{2}}{4{E}_{1}d}$;即位移与比荷无关,与速度无关;则可三种粒子的偏转位移相同,则偏转电场对三种粒子做功一样多;故AD正确;
打到屏上的速度等于水平速度与竖直速度的合速度,则可知打在屏上的速度不相同;故C错误;
由相似三角形可知,打在屏幕上的位置一定相同,故水平位移相同,但水平速度不同,故到屏上到时间不相等;同时由于水平速度不同,故C错误;
故选:AD.
点评 本题考查带电粒子在电场中的偏转,要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用.
练习册系列答案
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A. | B1+B2 | B. | B1-B2 | C. | $\frac{1}{2}$(B1+B2) | D. | $\frac{1}{2}$(3B2-B1) |
8.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示,水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h,发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h,不计空气的作用,重力加速度大小为g,若乒乓球的发射率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,到v的最大取值范围是( )
A. | $\frac{{L}_{1}}{2}$$\sqrt{\frac{g}{6h}}$<v<L1$\sqrt{\frac{g}{6h}}$ | B. | $\frac{{L}_{1}}{4}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$<v<$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$ | ||
C. | $\frac{{L}_{1}}{2}$$\sqrt{\frac{g}{6h}}$<v<$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$ | D. | $\frac{{L}_{1}}{4}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$<v<$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$ |
5.某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化.实验中使用的器材为:电池E(内阻很小)、开关S1和S2、电容器C(约100μF)、电阻R1(约200kΩ)、电阻R2(1kΩ)、电压表(量程6V)、秒表、导线若干.
(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线.
(2)先闭合开关S2,再断开开关S2;闭合开关S1,同时按下秒表开始计时,若某时刻电压表的示数如图(c)所示,电压表的读数为3.60V(保留2位小数).
(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数U,记录的数据如表所示,在图(d)给出的坐标纸上绘出U-t图线.已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是40s.
(4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是使实验前电容器两个极板上的电荷相中和.
(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线.
(2)先闭合开关S2,再断开开关S2;闭合开关S1,同时按下秒表开始计时,若某时刻电压表的示数如图(c)所示,电压表的读数为3.60V(保留2位小数).
(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数U,记录的数据如表所示,在图(d)给出的坐标纸上绘出U-t图线.已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是40s.
时间t/s | 10.0 | 20.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 |
电压U/V | 2.14 | 3.45 | 4.23 | 4.51 | 5.00 | 5.18 |
(4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是使实验前电容器两个极板上的电荷相中和.
12.中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子•涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”.从物理学角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的.如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两光( )
A. | 在同种玻璃中传播,a光的传播速度一定大于b光 | |
B. | 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大 | |
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9.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器,舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N,弹射器有效作用长度为100m,推力恒定,要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( )
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C. | 弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107W | |
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