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如图所示,带电粒子P所带的电荷量是粒子Q所带电荷量的3倍,它们以相同的速度ν0从同一点出发,沿着与电场强度垂直的方向射入电场,分别打在下极板上的M、N点,若OM=MN,则P与Q的质量之比是
3:4
3:4
.(不计重力)
分析:带电粒子在电场中做类平抛运动,根据水平位移的关系求出时间关系,再根据竖直方向做匀加速直线运动求出加速度的关系,最后根据牛顿第二定律求出质量之比.
解答:解:P、Q两粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,
OM=MN,则2xP=xQ
根据t=
x
v0
可知,tQ=2tP
竖直方向做匀加速直线运动,根据y=
1
2
at2
可知
aP
aQ
=
tQ2
tP2
=4

根据牛顿第二定律得:a=
F
m
得:
aP
aQ
=
EqP
mP
EqQ
mQ
=
qPmQ
qQmP
=4

又因为
qP
qQ
=3

所以
mP
mQ
=
3
4

故答案为:3:4
点评:本题主要考查了带电粒子在匀强电场中运动的规律,当粒子沿着与电场强度垂直的方向射入电场的运动是类平抛运动,根据类平抛运动的基本规律解题.
练习册系列答案
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如图所示,带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍,它们以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M、N点,若OM=MN,则P和Q的质量之比为(  )

A.3∶4            B.4∶3              C.3∶2              D.2∶3

 

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A.3∶4               B. 4∶3           

C. 3∶2             D. 2∶3

 

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