4.如圖所示,平行金屬板內(nèi)有一勻強電場,一個電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子(不計重力)、以v0從A點水平射入電場;且剛好以速度v從B點射出,則( 。
①若該粒子以速度-v從B點射入,則它剛好以速度-v0從A點射出   
②若將q的反粒子(-q,m)以-v從B點射入,它將剛好以速度-v0從A點射出    
③若將q的反粒子(-q,m)以-v0從B點射入,它將剛好以速度-v從A點射出    
④若該粒子以-v從B點射入電場,它將-v從A點射出.
A.①②B.①③C.②③D.②④

分析 帶電粒子從A點垂直進入電場中做類平拋運動,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做勻加速運動,若將粒子以速度-v0從B點射人電場,水平方向仍做勻速直線運動,豎直方向做勻減速直線運動,根據(jù)動能定理分析粒子到達A的速度大。

解答 解:帶電粒子從A點垂直進入電場中做類平拋運動,水平方向做勻速直線運動,速度大小為v0,運動時間為t=$\frac{l}{{v}_{0}}$,l是板長.
①、若該粒子以速度-v從B點射入電場,豎直方向做勻減速直線運動,加速度沒有變化,豎直方向初速度分量等于$\sqrt{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}$,豎直方向運動的位移相等,水平方向運動時間沒有變化,所以將剛好從A點射出,速度方向與v0方向相反.從A到B電場力做功等于動能的增加,從B到A,粒子克服電場力做功等于動能的減小量,電場力做功的數(shù)值相等,所以動能的變化量大小相等,則粒子到達A點時速度為-v0.故①正確.
②、若將q的反粒子(-q,m)以速度-v從B點射入電場,粒子運動時間不變.豎直方向做勻加速直線運動,若偏轉(zhuǎn)距離相同時,豎直分速度大于$\sqrt{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}$,射出電場時速度大于v0,不可能到達A點.故②錯誤.
③、若將q的反粒(-q,m)以速度-v0從B點射入電場,其加速度與正粒子大小相等、方向相反,水平方向運動時間相等,豎直方向做勻加速直線運動,位移大小不變,粒子剛好到達A點,而且到達A點時豎直方向分速度大小不變,根據(jù)運動的合成可知,到達A點的速度等于-v.故③正確.
④、若將粒子以速度-v0從B點射入電場,粒子水平做勻速直線運動,速度大小小于v0,運動時間大于$\frac{l}{{v}_{0}}$,豎直方向做勻減速直線運動,加速度沒有變化,由于豎直方向分速度小于$\sqrt{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}$,粒子沒有到達A點速度就減為零,所以粒子到不了A點.故④錯誤.
故B正確,ACD錯誤.
故選:B

點評 本題運用分解的方法研究類平拋運動及其逆過程,要利用運動的可逆性理解.要求能掌握運動的合成和分解規(guī)律進行分析才能準確求解.

練習冊系列答案
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9.以下說法正確的是( 。
A.加速度數(shù)值很大的物體,相等時間內(nèi)速度的變化量必然很大
B.加速度數(shù)值很大的物體,速度變化可以很慢
C.一個質(zhì)點做直線運動,開始時位移、加速度、速度三者方向相同,某時刻開始加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中,位移逐漸減小,當加速度減小到零時,位移不再減小
D.一個質(zhì)點做直線運動,開始時位移、加速度、速度三者方向相同,某時刻開始加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中,位移逐漸增大,當加速度減小到零時,位移達到最大

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m=4×10-5kg,電荷量q=+1×10-8C.(g=10m/s2)則:
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(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場,電容器的上板應與電源的正極還是負極相連?電源的電壓U應取什么范圍?

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9.電視機的顯像管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的.如圖甲所示,電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔S1進入豎直放置的平行金屬板M、N間,兩板間所加電壓為U0;經(jīng)電場加速后,電子由小孔S2沿水平放置金屬板P和Q的中心線射入,兩板間距離和長度均為L;距金屬板P和Q右邊緣L處有一豎直放置的熒光屏;取屏上與S1、S2共線的O點為原點,向上為正方向建立x軸.已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,初速度可以忽略.不計電子重力和電子之間的相互作用.

(1)求電子到達小孔S2時的速度大小v;
(2)若金屬板P和Q間只存在電場,P、Q兩板間電壓U隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,單位時間內(nèi)從小孔S1進入的電子個數(shù)為N.電子打在熒光屏上形成一條亮線;每個電子在板P和Q間運動的時間極短,可以認為兩板間的電壓恒定;忽略電場變化產(chǎn)生的磁場.試求在一個周期(即2t0時間)內(nèi)打到熒光屏單位長度亮線上的電子個數(shù)n.

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16.如圖,燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場加速后,進入偏轉(zhuǎn)電場,若加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,要使電子的側(cè)移量Y增大為原來的2倍,下列方法正確的是( 。
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B.使U2增大為原來的2倍
C.使偏轉(zhuǎn)電場極板的長度增大為原來2倍
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13.噴墨打印機的簡化模型如圖所示,重力可忽略的極小墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾,以速度v垂直勻強電場飛入極板間,最終打在紙上,則微滴在極板間電場中(  )
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14.如圖所示,t=0時,質(zhì)量為0.5kg的物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入水平面(經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在C點.每隔2s物體的瞬時速度記錄在下表中,重力加速度g取10m/s2,求:
t(s)0246
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(1)物塊做加速運動時的加速度和減速運動時的加速度大?
(2)物塊到達B點的速度,及AB中間位置的速度是多少?

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