如圖所示，有一足夠寬的勻強電場，電場強度大小為E，方向豎直向下，在電場中的O點，沿同一水平方向以不同的速率射出若干個帶電粒子，它們的質量均為m、帶電量均為+q，但速率不等，粒子的重力及相互間的影響不計，若把每個粒子的動能增大到各自初動能3倍的位置分別記為P1、P2、P3、…，則P1、P2、P3、…的連線形狀為


  1. A.
    一個圓
  2. B.
    雙曲線的一支
  3. C.
    一條拋物線
  4. D.
    一條直線
D
試題分析：所有帶電粒子在電場受力情況相同，均為qE，其方向與初速度方向相垂直，都將做類平拋運動，即在初速度方向(垂直于電場方向做勻速直線運動)，在電場方向上做初速度為0的勻加速直線運動，設粒子動能增大到初動能3倍時的速度為v，方向與水平方向的夾角為α，在沿電場方向的分量為vy，所在位置與出射點O的連線與初速度v0方向的夾角為β，粒子沿初速度方向的位移為x，沿電場方向的位移為y，運動時間為t，加速度為a，有：x＝v0t，y＝，vy＝at，所以tanβ＝＝，其動能變化量為：ΔEk＝－＝，所以有：tanα＝＝＝＝2tanβ，即P1、P2、P3、…與出射點O的連線與初速度v0方向的夾角相等，即P1、P2、P3、…的連線形狀為一條直線，故選項D正確。
考點：本題主要考查了運動的合成與分解、動能定理、帶電粒子在電場中的偏轉問題，屬于中檔偏高題。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一寬L=0.4m的短形金屬框架水平放置，框架兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長．垂直金屬框平面有一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T．金屬桿ab質量m=0.1kg，電阻r=1.0Ω，桿與框架接觸良好，且與框架間的摩擦力不計．當桿受一水平恒定拉力F作用，由靜止開始運動，經(jīng)一段時間后電流表的示數(shù)穩(wěn)定在0.6A．已知在金屬桿加速過程中每個電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=0.2J．求：
（1）電路中產(chǎn)生的最大感應電動勢；
（2）水平恒定拉力F的大��；
（3）在加速過程中金屬桿的位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有一寬L=0.4m的矩形金屬框架水平放置，框架兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長．垂直于金屬框平面有一向下的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T．金屬桿ab與框架接觸良好，桿質量m=0.1Kg，桿電阻r=1.0Ω，桿與框架的摩擦不計．當桿受一水平恒定拉力F作用即由靜止開始運動，經(jīng)一段時間，電流表的示數(shù)始終保持在0.6A，已知在金屬桿加速過程中每個電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=0.2J．求：
（1）電路中最大感應電動勢；
（2）在金屬桿加速過程中安培力做的功；
（3）在加速過程中金屬桿的位移．

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科目：高中物理 來源：2013屆度江蘇南京金陵中學高三上期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，有一足夠寬的勻強電場，電場強度大小為E，方向豎直向下，在電場中的O點，沿同一水平方向以不同的速率射出若干個帶電粒子，它們的質量均為m、帶電量均為＋q，但速率不等，粒子的重力及相互間的影響不計，若把每個粒子的動能增大到各自初動能3倍的位置分別記為P1、P2、P3、…，則P1、P2、P3、…的連線形狀為(    )

A．一個圓            B．雙曲線的一支

C．一條拋物線            D．一條直線

 

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科目：高中物理 來源：福建省期末題 題型：計算題

如圖所示，有一寬L=0.4m的矩形金屬框架水平放置，框架兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長．垂直于金屬框平面有一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T金屬桿ab質量m= 0.1kg，電阻r=1 ，桿與框架接觸良好，且與框架間的摩擦力不計，當桿受一 水平恒定拉力F作用，由靜止開始運動，經(jīng)一段時間后電流表的示數(shù)穩(wěn)定在0.6A已知在金屬桿加速過程中每個電阻R。產(chǎn)生的熱量Q=0.2L．求：
（1）電路中產(chǎn)生的最大感應電動勢；
（2）水平恒定拉力F的大��；
（3）在加速過程中金屬桿的位移。

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