C.三种粒子运动到屏上所用时间相同 D.三种粒子一定不能打到屏上的同一位置
【解析】选A。设粒子质量为m,电量为q,经过加速电场U1q=错误!未找到引用源。m错误!未找到引用源。,经过偏转电场的偏转位移y1=错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。)2,解得y1=错误!未找到引用源。,偏转电场对粒子做功W2=qE2y1=错误!未找到引用源。,由于三种粒子电量相同,则偏转电场对三种粒子做功一样多,故选项A正确;从开始无初速度进入电场到打到屏上的过程中,由动能定理有U1q+W2=错误!未找到引用源。mv2,解得v=错误!未找到引用源。,则三种粒子打到屏上的速度不一样,故选项B错误;在加速电场中有l=错误!未找到引用源。a1错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。,解得t1=错误!未找到引用源。,从进入偏转电场到粒子打到屏上所用时间t2+t3=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=(L+l′)错误!未找到引用源。,则三种粒子运动到屏上所用时间t=t1+t2+t3=错误!未找到引用源。+(L+l′)错误!未找到引用源。,由于三种粒子质量不同,所以三种粒子运动到屏上所用时间不同,故选项C错误;粒子离开电场后做匀速直线运动,y2=v⊥t3 =a2t2t3=错误!未找到引用源。〃错误!未找到引用源。〃错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。,则y=y1+y2=错误!未找到引用源。+y2=错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。,所以三种粒子一定打到屏上的同一位置,故选项D错误。
6.(2015·海南高考)如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( ) A.b点电势为零,电场强度也为零
B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右 C.将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功
D.将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大
【解析】选B、C。因为等量异种电荷在其连线的中垂线为等势线,因为中垂线延伸到无穷远处,所以中垂线的电势为零,故b点的电势为零,但是电场强度不为零,A错误;等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,方向水平向右,在中点O处电势为零,O点左侧电势为正,右侧电势为负,又知道正电荷在正电势处电势能为正,故B正确;O点的电势低于a点的电势,将正的试探电荷从O点移到a点,电场力做负功,所以必须克服电场力做功,C正确;O点和b点的电势相等,所以先后从O、b两点移到a点,电场力做功相等,电势能变化相同,D错误。故选B、C。
【加固训练】(2015·吉林一模)如图所示,实线表示一正点电荷和金属板间的电场分布图线,虚线为一带电粒子从P点运动到Q点的运动轨迹,带电的粒子只受电场力的作用。那么下列说法正确的是( )
A.带电粒子从P到Q过程中动能逐渐增大 B.P点电势比Q点电势高
C.带电粒子在P点时具有的电势能大于在Q点时具有的电势能 D.带电粒子的加速度逐渐变大
【解析】选B。由粒子运动的轨迹可以判断,粒子受到的电场力为引力的作用,带电粒子从P到Q过程中电场力做负功,粒子的动能逐渐减小,A错误;沿电场方向电势降低,所以P点电势比Q点电势高,B正确;粒子受到的电场力为引力的作用,带电粒子从P到Q过程中电场力做负功,电势能增加,C错误;电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,所以粒子在P点时受到的电场力大,所以带电粒子的加速度逐渐减小,D错误。
7.(2015·哈尔滨一模)如图所示,两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器,极板N与静电计金属球相连,极板M和静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距
为d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。在与外界绝缘的情况下保持电容器的带电量Q不变,下面的操作中将使静电计指针张角变小的是( ) A.仅将M板向下平移 B.仅将M板向左平移
C.仅在M、N之间插入云母板(相对介电常数大于1) D.仅在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触
【解题指导】解答本题应注意以下三点:
(1)静电计指针张角变小的原因是平行板电容器两极板间的电压减小。
(2)M、N之间插入云母板改变的是极板间的电介质。 (3)M、N之间插入金属板改变的是极板间的距离。
【解析】选C、D。仅将M板向下平移,两极板正对面积减小,由C=错误!未找到引用源。可知,电容减小,而电容器的电荷量不变,由C=错误!未找到引用源。得知,板间电压增大,静电计指针张角变大,A错误;仅将M板向左平移,板间距离增大,由C=错误!未找到引用源。可知,电容减小,而电容器的电荷量不变,由C=错误!未找到引用源。得知,板间电压增大,静电计指针张角变大,B错误;仅在M、N之间插入云母板,由C=错误!未找到引用源。可知,电容增大,而电容器的电荷量不变,由C=错误!未找到引用源。得知,板间电压减小,静电计指针张角变小,C正确;仅在M、N之间插入金属板,板间距离减小,由C=错误!未找到引用源。可知,电容增大,而电容器的电荷量不变,由C=错误!未找到引用源。得知,板间电压减小,静电计指针张角变小,故D正确。
8.如图所示,两平行正对的金属板A、B间的电势差UAB=U0,A板电势高于B板电势,极板长度为L,板间距离为d,一重力可忽略不计的带电粒子质量为m,电荷量为q,粒子在两板中心连线上且距离A板错误!未找到引用源。处的P点释放时获得平行于金属板向上的速度v0,则该粒子不打到金属板A、B上的条件
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