题目内容
9.水平平行放置的金属板a、b间加上恒定电压U,两板间距离为d.一带电粒子紧贴a板水平射入电场,刚好紧贴b板射出,如图所示.在其它条件不变的情况下,仅将b板向下平移一段距离x,或仅将电压减小△U,带电粒子均刚好从两板右侧中央射出.不考虑重力的影响,则( )A. | x=d | B. | x=($\sqrt{2}$-1)d | C. | △U=$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$U | D. | △U=($\sqrt{2}$-1)U |
分析 粒子垂直电场线进入电场,故粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,列出竖直分位移表达式,即可求解.
解答 解:粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动.
第一种情况,有 L=vt,d=$\frac{1}{2}$at2,a=$\frac{qU}{md}$,
联立得:d=$\frac{qU{L}^{2}}{2md{v}^{2}}$…①
第二种情况,若仅将b板向下平移一段距离x时,有:L=vt,$\frac{1}{2}$(d+x)=$\frac{1}{2}$a′t2,a′=$\frac{qU}{m(d+x)}$,
联立得:$\frac{1}{2}$(d+x)=$\frac{qU{L}^{2}}{2m(d+x){v}^{2}}$…②
由①②解得:x=($\sqrt{2}$-1)d
若仅将电压减小△U,则有:$\frac{1}{2}$d=$\frac{1}{2}$a′t2,a′=$\frac{q(U-△U)}{md}$,
联立得:$\frac{1}{2}$d=$\frac{q(U-△U){L}^{2}}{2md{v}^{2}}$…③
由①③解得:△U=$\frac{1}{2}$U
故B正确,ACD错误.
故选:B.
点评 本题考查带电粒子在电场中的运动,要注意明确带电粒子垂直电场线进入匀强电场中做类平抛运动,要将运动分解为沿电场线和垂直于电场线两个方向进行分析,利用直线运动的规律进行求解即可.
练习册系列答案
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(1)画出小车的v-t图象;
(2)求小车在各段时间内的加速度;
(3)根据v-t图象,求出小车在这1.6s内通过的路程.
时间(s) | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 |
速度(m/s) | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 0.32 | 0.32 | 0.32 | 0.32 |
(2)求小车在各段时间内的加速度;
(3)根据v-t图象,求出小车在这1.6s内通过的路程.
19.下列关于三种射线的本领和主要作用,说法正确的是( )
A. | α射线的电离作用很强,穿透本领很弱 | |
B. | β 射线是高速电子流,电离作用较弱,穿透本领较强 | |
C. | γ射线是波长很短的电磁波,电离作用很强,穿透本领很强 | |
D. | 以上说法都不正确 |
16.如图所示,木块M上表面是水平的,当木块m置于M上,并与M一起沿光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )
A. | 木块M对木块m不做功 | B. | 木块M对木块m的支持力做负功 | ||
C. | 木块M对木块m的摩擦力做负功 | D. | 木块m所受合外力对m做正功 |
18.如图所示为汽车的点火装置,此装置的核心是一个变压器,该变压器的原线圈通过开关连接到12V的蓄电池上,副线圈连接到火花塞的两端,开关由机械控制,当开关由闭合变为断开时,副线围中产生10000V以上的电压,火花塞中产生火花.下列说法中正确的是( )
A. | 变压器的原线圈要用粗导线绕制,而副线圈可以用细导线绕制 | |
B. | 若该点火装置的开关始终闭合,火花塞的两端会持续产生高压 | |
C. | 变压原线圈输入的12V电压必须是交流电,否Wtt不能在线圈中产生高压 | |
D. | 该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数 |