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12.一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子、二價(jià)氦離子(重力不計(jì)),經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速后,又垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn),且都能出電場.關(guān)于它們的運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是( �。�
A.它們的偏轉(zhuǎn)量都與偏轉(zhuǎn)電場電壓成正比與加速電場的電壓成反比
B.若偏轉(zhuǎn)電場電壓為原來的2倍則偏轉(zhuǎn)量也為原來的2倍
C.出電場時(shí)三個(gè)粒子的動(dòng)能的動(dòng)能之比為1:1:2
D.三個(gè)粒子在兩個(gè)電場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間之比為1:2:2

分析 三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),垂直于電場方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理求出加速獲得的速度表達(dá)式,可分析在偏轉(zhuǎn)電場中經(jīng)歷的時(shí)間關(guān)系.根據(jù)推論分析粒子偏轉(zhuǎn)距離與加速電壓和偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系,從而得出偏轉(zhuǎn)位移的關(guān)系.根據(jù)動(dòng)能定理求出末動(dòng)能的大小,從而比較大小.

解答 解:A、設(shè)加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)極板的長度為L,板間距離為d.
在加速電場中,由動(dòng)能定理得:qU1=12mv20得加速獲得的速度為v0=2qU1m,三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中,水平方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng),由于三種粒子的比荷不同,則v0不同,所以三粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同.三種粒子在加速電場中的加速度不同,位移相同,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也不同,所以三粒子是先后離開偏轉(zhuǎn)電場.
在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移y=12at2=12qU2mdL2v20=U2L24dU1.可知它們的偏轉(zhuǎn)量都與偏轉(zhuǎn)電場電壓成正比與加速電場的電壓成反比,故A正確;
B、根據(jù)A得到的偏轉(zhuǎn)量表達(dá)式y=U2L24dU1,偏轉(zhuǎn)電壓為原來的2倍則偏轉(zhuǎn)量為原來的2倍,故偏轉(zhuǎn)量也為原來的2倍,故B正確;
C、根據(jù)動(dòng)能定理得,qU1+qEy=12mv2,因?yàn)閥相等,電量不等,所以出射時(shí)的動(dòng)能與電荷量成正比,出電場時(shí)三個(gè)粒子的動(dòng)能的動(dòng)能之比為1:1:2.故C正確,
D、粒子在加速電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=L1¯v=L1v02=2L1v0,在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=L2v0,在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=t1+t2=2L1+L2v0=2L1+L2m2qU1,可知總時(shí)間與mq成正比,總時(shí)間之比 114142=122,故D正確;
故選:ABCD.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)情況,知道從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速,垂直打入偏轉(zhuǎn)電場,運(yùn)動(dòng)軌跡相同.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.一物體由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.取物體開始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较�,則下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的描述正確的是( �。�
A.在1~2s時(shí)間內(nèi),物體做減速運(yùn)動(dòng)
B.在t=2s時(shí)物體的速度最大,為3 m/s
C.在t=4s時(shí)物體的速度為零
D.在0~4s時(shí)間內(nèi),物體先沿正方向運(yùn)動(dòng),后沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

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3.下列給出水的各汽化熱值,請你判斷汽化溫度最高的是( �。�
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20.一輛總質(zhì)量為20t的卡車在下坡時(shí),司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)剎車失靈,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)又失去動(dòng)力,此時(shí)速度表的示數(shù)為54km/h,卡車?yán)^續(xù)沿坡勻加速直行200m、下降高度50m后,剛好進(jìn)入一條避險(xiǎn)車道(如圖所示),此時(shí)速度表的示數(shù)為90km/h.已知卡車在下坡過程中所受阻力恒定,g取10m/s2
(1)求從發(fā)現(xiàn)剎車失靈至剛到達(dá)避險(xiǎn)車道入口這一過程卡車所受阻力的大�。�
(2)若避險(xiǎn)車道是與水平面夾角為17度的斜坡,卡車在避險(xiǎn)車道上受到的阻力大小是下坡公路上的4倍,求卡車在避險(xiǎn)車道上運(yùn)動(dòng)的最大位移.(取sin17°=0.3)

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7.如圖甲所示,極板A、B間電壓為U0,極板C、D間距為d,熒光屏到C、D板右端的距離等于C、D板的板長.A板O處的放射源連續(xù)無初速地釋放質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,經(jīng)電場加速后,沿極板C、D的中心線射向熒光屏(熒光屏足夠大且與中心線垂直),當(dāng)C、D板間未加電壓時(shí),粒子通過兩板間的時(shí)間為t0;當(dāng)C、D板間加上圖乙所示電壓(圖中電壓U1已知)時(shí),粒子均能從C、D兩板間飛出,不計(jì)粒子的重力及相互間的作用.求:

(1)C、D板的長度L;
(2)粒子從C、D板間飛出時(shí)垂直于極板方向偏移的最大距離;
(3)粒子打在熒光屏上區(qū)域的長度.

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17.物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑,最初3s內(nèi)的位移為s1,最后3s內(nèi)的位移為s2,已知s2-s1=6m,s1:s2=3:7,則斜面的長度為( �。�
A.10.5mB.11mC.11.5mD.12.5m

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4.將一個(gè)物體以某一速度從地面豎直向上拋出,設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力與速度成正比,則(  )
A.剛拋出時(shí)的速度最大B.加速度越來越小
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1.下列使用多用表歐姆擋測電阻的中,正確的說法是( �。�
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2.如圖甲是“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶,O、A、B、C、D和E為紙帶上6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).加速度大小用a表示.

(1)OE間的距離為1.81cm.
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