练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    5．如图所示，一方向竖直向上，电场强度大小为E的匀强电场中有一半径为R的竖直圆形轨道，其圆心为O，圆形轨道与电场区域的左边界相切，在圆形轨道左侧有一平行板电容器AB，A板带正电，B板带负电，两板间电势差U可改变，一带正电粒子（粒子重力不计）从靠近A板处由静止释放，经加速后从圆形轨道与电场区域左边界切点处的小孔进入圆形轨道区域，最后打在圆形轨道上，则下列说法正确的是（　　）
    A．调节电压U，可使粒子垂直打在圆形轨道上
    B．粒子将向下偏转
    C．存在唯一的加速电压U使粒子在圆形轨道区域竖直偏移量为$\frac{R}{2}$
    D．当粒子打在圆心O的正上方时，加速电压U=$\frac{ER}{4}$

    分析 带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，通过假设法，结合几何关系以及平抛运动的推论分析粒子能否垂直打在圆形轨道上．根据电荷的电性分析粒子向上还是向下偏转．根据类平抛运动的规律得出粒子进入偏转电场的速度，结合动能定理求出加速的电压．

    解答 解：A、带电粒子在圆形轨道中做类平抛运动，假设粒子可以打在圆形轨道上，根据几何关系知，速度与水平方向的夹角是位移与水平方向夹角的2倍，因为类平抛运动某时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，相互矛盾，所以假设不成立，故A错误．
    B、粒子在加速电场中加速，可知粒子带正电，则在偏转电场中向上偏转，故B错误．
    C、由于粒子的偏转位移为$\frac{R}{2}$，在 圆轨道上有两点，则进入偏转电场的初速度有两个值，根据动能定理知，加速电压的值有两个，故C错误．
    D、当粒子打在圆心O的正上方时，在偏转电场中竖直方向上的位移为R，水平位移为R，根据$R=\frac{1}{2}•\frac{qE}{m}•{t}^{2}$得运动的时间为：t=$\sqrt{\frac{2Rm}{qE}}$，则进入偏转电场时的速度为：$v=\frac{R}{t}=\sqrt{\frac{qER}{2m}}$，根据动能定理得：$qU=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得加速电压为：U=$\frac{ER}{4}$，故D正确．
    故选：D．

    点评 解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，知道类平抛运动某时刻速度与水平方向夹角的正切值是 位移与水平方向夹角正切值的2倍．结合牛顿第二定理、运动学公式和动能定理综合求解．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    15．质量为12kg的箱子放在水平地面上，箱子和地面间的动摩擦因数为0.3．现用一个与水平方向成37°、大小为60N的力拉箱子，如图所示，3s末撤去拉力，直到物体最后停下来，求：（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    （1）在前3s内箱子的加速度为多少？
    （2）3s未撤去拉力时箱子的速度为多少？
    （3）撤去拉力后箱子继续运动多少时间停下来？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    16．一个电动机的线圈电阻值为0.2Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A，则该电动机的输入功率为1100W，输出功率为1095W．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．如图所示，通电螺线管附近放置四个小磁针，当小磁针静止时，图中a，b，c，d四个小磁针的指向正确的是（涂黑的一端为N极）（其中c在螺线管的内部）（　　）
    A．aB．bC．cD．d

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．图示区域存在竖直方向的匀强电场，但方向未知，质量m=2.0×10-3kg的带正电小球用绝缘轻细线竖直地悬于该电场中，当小球带电荷量q=1.0×10-4C时，悬线中的张力T=1.5×10-2N，g取10m/s2，则：
    （1）小球受到的静电力大小是多少？
    （2）匀强电场的电场强度为多大？方向如何？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    1．如图甲所示，两根足够长的平行导轨处在与水平方向成θ=37°角的斜面上，两导轨间距L=0.3m．导轨两端各接一个阻值R0=2Ω的电阻；在斜面上加有磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场．一质量m=1kg、电阻r=2Ω的金属棒横跨在平行导轨间，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，金属棒以v0=10m/s的初速度上滑，直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电荷量q=0.1C，已知g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，其余电阻不计．求：
    （1）导体棒上滑过程中的最大加速度；
    （2）金属棒上滑的总路程．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场B与导轨平面垂直，磁场范围足够大．一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放，导体棒始终保持水平，且与导轨接触良好，不计导轨电阻，导体棒在磁场中运动的过程中（　　）
    A．无论导体捧如何运动，最终电路中的电流I=$\frac{mg}{BL}$
    B．导体棒减少的重力势能全部变成电阻R产生的焦耳热
    C．导体棒的加速度可能先增加后减小，最终减小到零
    D．导体棒的速度可能先增加，也可能先减小，也可能一直不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．某大学研制出了正六棱柱“隐形衣”．有同学将正六棱柱放进装满水的透明鱼缸，向着棱的方向看，可以看到鱼缸另一侧大学的校徽；用一支铅笔穿过正六棱柱中心轴线的孔洞，再向棱方向观察，铅笔插进孔洞的那段消失不见了（如图甲所示，图乙为光路说明图），关于此实验说法正确的是（　　）
    A．隐形的原理是光发生了全反射
    B．光由水进入该介质，折射角大于入射角
    C．隐形的原理是光被玻璃吸收了
    D．光在该介质中的传播的速度大于水中速度

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．下列速度哪些是指瞬时速度（　　）
    ①物体在第10s内的速度为3m/s
    ②物体在第8s末的速度为4m/s
    ③某自由下落的小球最后2秒内的速度是20m/s
    ④汽车开始刹车时的速度是20km/h．
    A．①②B．③④C．①③D．②④

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案