题目内容

10．有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示．其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符．现为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是（　　）
A．减小墨汁微粒所带的电荷量B．减小墨汁微粒的质量
C．减小墨汁微粒的喷出速度D．增大偏转板间的电压

分析 要缩小字迹，就要减小微粒通过偏转电场的偏转量y，根据牛顿第二定律和运动学公式结合推导出偏转量y的表达式，再进行分析．

解答 解：微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有：
水平方向：L=v0t；
竖直方向：y=$\frac{1}{2}$at2，
加速度：a=$\frac{qU}{md}$，
联立解得：y=$\frac{qU{L}_{\;}^{2}}{2md{v}_{0}^{2}}$=$\frac{qU{L}_{\;}^{2}}{4d{E}_{k0}^{\;}}$，
要缩小字迹，就要减小微粒通过偏转电场的偏转距离y，
由上式分析可知，采用的方法有：减小电荷量、增大墨汁微粒的质量、减小极板的长度L、减小偏转极板间的电压U，故A正确，BCD错误．
故选：A．

点评 此题考查带电粒子在电场中的偏转在实际生活中的应用，关键要熟练运用运动的分解法，推导出偏转量y的表达式．

练习册系列答案
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17．质量为m的物体以v0的速度水平抛出，当其竖直分位移与水平分位移相等时，下列说法中正确的是（已知重力加速度为g）（　　）
A．竖直分速度与水平分速度大小相等B．运动的位移为$\frac{2\sqrt{2}{{v}_{0}}^{2}}{g}$
C．重力势能减少2mv02D．重力的瞬时功率为2mgv0
1．如图所示，无限长的竖直金属框顶端接入一个电容器，横跨在框架上的金属AB始终与金属框架接触良好，金属棒始终位于磁感应强度为B1=2T，方向垂直纸面向外的水平匀强磁场中，金属棒AB的质量为200g，长度L=1m，电阻为r=1Ω，R=9Ω的定值电阻也与金属框架接触良好，竖直放置的足够长的荧光屏PQ，竖直放置的两平行金属板M，N相聚d=12cm，K1，K2为M，N板上的两个小孔，且K1，K2，C荧光屏上的O点在同一水平直线上，CK2=2R′C点到荧光屏O点的距离为L′=2R′，以C为圆心，半径为R′=10cm的圆形区域内，由一个方向垂直纸面水平向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B2=0.10T，AB棒由静止释放，当AB棒在匀强磁场B1=2T中匀速下落时，比荷为2.0×104C/kg的正离子流由K1进入电场后，通过K2向磁场中心射去，通过磁场后落在荧光屏PQ上，离子进入电场的初速度，重力，相互作用力均可忽略不计，g=10m/s2
（1）通过电阻的电流I及AB棒匀速下滑的速度v；
（2）如果正离子打在荧光屏的D点，则O，D之间的距离为多少；
（3）正离子从K1到到荧光屏的运动时间．
18．如图所示，空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，材料相同的金属线截取两段，一段直线，一段弯成半圆，半圆半径为R，直线长度为2R，它们以相同的速度v垂直于磁场运动时，直导线两端电势差与半圆导线两端电势差之比为（　　）
A．1：πB．2：πC．2：1D．1：1
5．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，有一束由相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子能落到下极板上．已知粒子质量m=2.0×10-6kg，电荷量q=1.0×10-8C，电容器电容C=1.0×10-6F，若第一个粒子刚好落到下极板中点O处，取g=10m/s2．求：
（1）则带电粒子入射初速度的大小；
（2）两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落在下极板右边缘B点；
（3）落到下极板上带电粒子总的个数．
15．在光滑水平面上，有一磁感应强度为B的竖直向下的匀强磁场，磁场的两边界平行，如图所示．边长为L的正方形线框abcd是由均匀电阻丝制成，线框的总电阻为R，磁场的宽度是线框宽度的2倍，确定下列问题
（1）线框在外界水平拉力作用下以v0速度匀速穿过匀强磁场区域，求水平拉力做的功．
（2）在上述情况下，以线框的cd边进磁场为t=0时刻，试画出ab两点的电压Uab-t图象（要求纵、横坐标的标度要按比例标出）
（3）若使线框以v0的初速度滑入该匀强磁场，金属框刚好能全部穿过磁场，求线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量分别为多少？
2．如图所示，竖直平面xoy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG．三个区域中分别存在方向+y、+y、+x的匀强电场，其场强大小比例为2：1：2．现有一带正电的物体以某一初速度从坐标为（0，L）的P点射入ABFE场区，初速度方向水平向右．物体恰从坐标为（2L，$\frac{L}{2}$）的Q点射入CDHG场区，已知物体在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等，重力加速度为g，物体可以视作质点，y轴竖直向上，区域内竖直方向电场足够大．求：

（1）物体进入ABFE区域时的初速度大小；
（2）物体在ADHE区域运动的总时间．
19．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，两根长为L的完全相同的金属棒ab、cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，每根棒的质量均为m、电阻均为R．现对ab施加平行导轨向上的恒力F，当ab向上做匀速直线运动时，cd保持静止状态．
（1）求力F的大小及ab运动速度v的大小．
（2）若施加在ab上的力的大小突然变为2mg，方向不变，则当两棒运动的加速度刚好相同时回路中的电流强度I和电功率P分别为多大？
20．如图所示为一块长方体铜块，使电流沿如图I1、I2两个方向通过该铜块，铜块的电阻之比为（　　）
A．1B．$\frac{{a}^{2}}{{c}^{2}}$C．$\frac{{a}^{2}}{{b}^{2}}$D．$\frac{{b}^{2}}{{c}^{2}}$

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