有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)以速率v0射入某電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2v0.現(xiàn)有另一電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子以速率2v0也從O點(diǎn)射入該電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為
7
v0.若忽略重力的影響,則( 。
A、在O、A、B三點(diǎn)中,B點(diǎn)的電勢(shì)一定最低
B、在O、A、B三點(diǎn)中,O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定最大
C、OA間的電勢(shì)差等于BO間的電勢(shì)差
D、OA間的電勢(shì)差小于BO間的電勢(shì)差
分析:由題,電荷量為+q的粒子從O點(diǎn)以速率V0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2V0,則粒子順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng).電荷量-q的粒子以速率2V0從O點(diǎn)射入該電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為
7
V0,逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),畫三點(diǎn)在電場(chǎng)線的位置,比較電勢(shì)的高低.根據(jù)動(dòng)能定理研究OA間的電勢(shì)差與BO間的電勢(shì)差的大。
解答:精英家教網(wǎng)解:
A、假設(shè)O、A、B三點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上,根據(jù)題意分析,畫出三點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置,如圖,則可知B點(diǎn)電勢(shì)最高.故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)題意可比較三點(diǎn)電勢(shì)的高低,但場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)無(wú)關(guān),所以不能比較場(chǎng)強(qiáng)的大小,故B錯(cuò)誤.
C、D根據(jù)動(dòng)能定理得得:
+q電荷從O→A過(guò)程:qUOA=
1
2
m(2v0)2
-
1
2
m
v
2
0
,得:UOA=
3m
v
2
0
2q
;
-q電荷從O→B過(guò)程:-qUOB=
1
2
m(
7
v0)2
-
1
2
m(2v0)2
,得:UOB=-
3m
v
2
0
2q

則BO間的電勢(shì)差UBO=-UOB=
3m
v
2
0
2q
,所以UOA=UBO,即OA間的電勢(shì)差等于BO間的電勢(shì)差,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:C.
點(diǎn)評(píng):比較電勢(shì)的高低,畫出電場(chǎng)線,標(biāo)出各點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置是常用的方法.運(yùn)用動(dòng)能定理研究電勢(shì)差也是基本思路.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?安慶三模)如圖所示,帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置(M板帶正電,N板帶負(fù)電),板間距為d=80cm,板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間電壓為U=100V.兩極板上邊緣連線的中點(diǎn)處有一用水平輕質(zhì)絕緣細(xì)線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q,Q處于靜止?fàn)顟B(tài),該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧(球與彈簧不拴接),左邊A球帶正電,電荷量為q=4×10-5C,右邊B球不帶電,兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg.某時(shí)刻,裝置Q中細(xì)線突然斷裂,A、B兩球立即同時(shí)獲得大小相等、方向相反的速度 (彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)).若A、B之間彈簧被壓縮時(shí)所具有的彈性勢(shì)能為1.0×10-3J,小球A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),Q裝置中彈簧的長(zhǎng)度不計(jì),小球帶電不影響板間勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)空氣阻力,取g=l0m/s2.求:
(1)為使小球不與金屬板相碰,金屬板長(zhǎng)度L應(yīng)滿足什么條件?
(2)當(dāng)小球B飛離電場(chǎng)恰好不與金屬板相碰時(shí),小球A飛離電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是多大?
(3)從兩小球彈開(kāi)進(jìn)入電場(chǎng)開(kāi)始,到兩小球間水平距離為30cm時(shí),小球A的電勢(shì)能增加了多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?豐臺(tái)區(qū)模擬)質(zhì)譜儀原理如圖所示,a為粒子加速器,加速電壓為U1;b為速度選擇器,磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,板間距離為d;c為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.今有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子,經(jīng)加速后,該粒子恰能沿直線通過(guò)速度選擇器.粒子從O點(diǎn)進(jìn)入分離器后在洛倫茲方的作用下做半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)后打到底片上并被接收,形成一個(gè)細(xì)條紋,測(cè)出條紋到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng).求:
(1)粒子離開(kāi)加速器的速度大小v?
(2)速度選擇器的電壓U2?
(3)該帶電粒子荷質(zhì)比
qm
的表達(dá)式.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一絕緣輕質(zhì)細(xì)桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),桿長(zhǎng)為l,A端有一個(gè)帶正電的小球,電荷量為q,質(zhì)量為m,將細(xì)桿從水平位置自由釋放,則:
(1)求小球在最低點(diǎn)時(shí)的速率
(2)求在最低點(diǎn)時(shí)絕緣桿對(duì)小球的作用力大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,M、N是水平放置的一對(duì)金屬板,其中M板中央有一個(gè)小孔O,板間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng).AB是一長(zhǎng)9L的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿,在桿上等間距地固定著10個(gè)完全相同的帶正電小球,每個(gè)小球的電荷量為q、質(zhì)量為m,相鄰小球距離為L(zhǎng).現(xiàn)將最下端小球置于O處,然后將AB由靜止釋放,AB在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直.經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),在第4個(gè)小球進(jìn)入電場(chǎng)到第5個(gè)小球進(jìn)入電場(chǎng)這一過(guò)程中AB做勻速運(yùn)動(dòng).求
①兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E大;
②上述勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析儀和磁分析儀組成.若靜電分析儀的通道半徑為R,均勻輻向電場(chǎng)沿通道線的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向如圖所示:磁分析儀中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.忽略離子的重力,則:
(1)為了使位于A處的質(zhì)量為m、電荷量為q的離子,從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,沿圖中的圓弧虛線通過(guò)靜電分析儀,加速電場(chǎng)的電壓U應(yīng)為多大?
(2)離子由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析儀后,最終打在乳膠底片上的Q點(diǎn),該點(diǎn)離入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)?
(3)若有一群離子從靜止開(kāi)始通過(guò)質(zhì)譜儀后打在同一點(diǎn)Q,則該群離子有什么共同點(diǎn)?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案