题目内容
16.质子和α粒子都沿垂直于电场线方向射入同一平行板电容器两板中间的匀强电场中.要使它们离开电场时的偏转角φ相同,它们在进入此电场时( )| A. | 初速度应相同 | B. | 初动能应相同 | ||
| C. | 速度与质量的乘积应相同 | D. | 初动能与电量的比值应相同 |
分析 带电粒子垂直进入电场,做类平抛运动,在垂直电场方向上做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,根据平行四边形定则,结合运动学公式求出偏转角的正切值表达式,从而分析判断.
解答 解:带电粒子离开电场时的偏转角的正切值为:
$tanφ=\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}=\frac{at}{{v}_{0}}$=$\frac{qUL}{md{{v}_{0}}^{2}}$=$\frac{qUL}{2{E}_{{k}_{0}}d}$,
因为偏转角相同,由表达式可知,初动能与电量的比值相同,故D正确,ABC错误.
故选:D.
点评 解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法,结合牛顿第二定律、运动学公式、平行四边形定则进行求解.
练习册系列答案
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4.一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小直至为零,那么该物体的运动状况可能是( )
| A. | 速度不断增大,而且运动过程中速度方向能改变 | |
| B. | 速度不断增大,加速度为零时速度最大 | |
| C. | 速度不断减小,加速度为零时速度最小 | |
| D. | 运动一段时间后,速度方向可能会反过来 |
8.
如图所示,MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论中正确的是( )
| A. | 带电粒子从a到b过程中动能逐渐增加 | |
| B. | 电场线的方向由N指向M | |
| C. | 带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能 | |
| D. | 带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 |
5.地球的半径为R0,地面的重力加速度为g,一个质量为m的人造卫星,在离地面高度为h=R0的圆形轨道上绕地球运行,则( )
| A. | 人造卫星受到地球的引力为F=$\frac{1}{2}$mg | B. | 人造卫星的周期T=2$π\sqrt{\frac{{2R}_{0}}{g}}$ | ||
| C. | 人造卫星的角速度为$\sqrt{\frac{g}{{8R}_{0}}}$ | D. | 人造卫星的速度v=$\sqrt{{R}_{o}g}$ |