如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電量為q的微粒,從兩平行金屬板正中央沿與勻強電場垂直方向射入,不計重力,當(dāng)入射速度為v時,它恰好穿過電場而不碰金屬板,現(xiàn)使微粒入射速度為
v
2
,仍恰好穿過電場,保持其他量不變時,可行的方法是( 。
分析:以一定速度垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,由于速度與電場力垂直,所以粒子做類平拋運動.這樣類平拋運動可將看成沿初速度方向的勻速直線與垂直于初速度方向勻加速直線運動.根據(jù)運動學(xué)公式解題.
解答:解:設(shè)平行板長度為l,寬度為2d,板間電壓為U,
恰能穿過一電場區(qū)域而不碰到金屬板上,則
沿初速度方向做勻速運動:t=
l
v

垂直初速度方向做勻加速運動:a=
qU
2md

y0=d=
1
2
at2=
qUl2
4mdv2

欲使質(zhì)量為m、入射速度為
v
2
的粒子也能恰好穿過這一電場區(qū)域而不碰到金屬板,則沿初速度方向距離仍是l,垂直初速度方向距離仍為d,
A、使粒子的帶電量減少為原來的
1
4
,則y=
1
4
qUl2
4md(
v
2
)2
=d
.故A正確.
B、使兩板間所接電源的電壓減小到原來的一半,則y=
q
U
2
l2
4md(
v
2
)2
=2d
.故B錯誤.
C、使兩板間的距離增加到原來的2倍,此時垂直初速度方向距離應(yīng)為2d,y=
qUl2
4m?2d?(
v
2
)2
=2d
.故C正確.
D、使兩板間的距離增加到原來的4倍,此時垂直初速度方向距離應(yīng)為4d,y=
qUl2
4m?4d?(
v
2
)
2
=d
.故D錯誤.
故選:AC.
點評:帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時做勻加速曲線運動.應(yīng)用處理類平拋運動的方法處理粒子運動.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小物體,在水平方向的勻強磁場B中,從傾角為
mg
IL
=
0.4
2×0.2
的絕緣光滑足夠長的斜面上由靜止開始下滑,求:
(1)此物體在斜面Q上運動的最大速度.
(2)此物體在斜面上運動的距離.
(3)此物體在斜面上運動的時間.

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(1)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B.
(2)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
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(1)求電場強度E.
(2)若在某時刻將細線突然剪斷,求經(jīng)過1s時小球的速度大小v及方向.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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