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一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比...

一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间.测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2.若不计重力,则a和b的比荷之比是( )
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A.1:2
B.1:8
C.2:1
D.4:1
粒子的运动方向垂直于电场线的方向,故粒子做类平抛运动,由水平距离之比可求得时间之比;因沿电场线方向粒子的距离相等,则表示出比荷的表达式,求得比荷之比. 【解析】 两带电粒子都做类平抛运动,水平方向匀速运动,有x=vt,垂直金属板方向做初速度为零的匀加速直线运动,有, 电荷在电场中受的力为F=Eq,根据牛顿第二定律有F=ma, 联立解得:,因为两粒子在同一电场中运动,E相同,初速度相同,侧位移相同,所以比荷与水平位移的平方成反比.所以比荷之比为4:1,故D正确. 故选D.
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考点分析:
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下列说法中正确的是( )
A.由E=kQ/r2可知,点电荷Q在真空中某点产生的场强大小与点电荷电荷量Q成正比,与该点到点电荷的距离r的平方成反比
B.由场强的定义式E=F/q可知,电场中某一点的场强与电场力F成正比,与试探电荷的电荷量q成反比
C.由电势差的定义式UAB=WAB/q可知,A、B两点电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与电荷量q成反比
D.由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
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(1)问绳刚要断开时,绳的伸直部分的长度为多少?
(2)若绳刚要断开时,桌面圆心O到绳的伸直部分与封闭曲线的接触点的连线正好与绳的伸直部分垂直,问物块的落地点到桌面圆心O的水平距离为多少?已知桌面高度H=0.80m,物块在桌面上运动时未与立柱相碰.取重力加速度大小为10m/s2

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