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如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍...

习题库3.33W

问题详情:

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍。其间有一矩形区域ABCD,AB长度l1=0.6m,AD长度为l2=0.2m。仅在板M、N的两极加上电压UMN时,将带正电的小球从A点由静止释放,小球恰好沿直线AC运动;仅在板P、Q的两极加上电压UPQ时,将该小球从A点沿AB方向水平抛出,小球也能经过C点。已知UMN=UPQ>0,重力加速度g取10m/s2,板端彼此绝缘靠在一起,不考虑板间的静电效应,两次运动中小球的电荷量相同关于小球的运动,下列说法正确的是(  )

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍...

A. 仅在板M、N上加上电压时,小球做的是匀加速直线运动,加速度为30m/s2

B. 仅在板P、Q上加上电压时,小球做的是匀变速曲线运动,加速度为70m/s2

C. 仅在板M、N上加上电压时,小球沿直线AC运动的时间为0.3s

D. 仅在板P、Q上加上电压时,小球从A点沿AB方向水平抛出的初速度为3m/s

【回答】

B

【解析】由题可知,

UPQ = UMN

EPQdPQ= EMN dPQ

dPQ = 2dPQ

所以

EPQ =2EMN

只在MN加电压时,小球受到水平向右的电场力和竖直向下的重力,合力沿AC方向,且

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第2张

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第3张

A.加速度为:

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第4张

故A项错误。

C.A到 C的时间根据竖直方向的匀加速直线运动

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第5张

解得:

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第6张

故C错误如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第7张

B.只在PQ加电压时,小球受到向下如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第8张mg和6mg,所以加速度为7g=70m/s2,故B正确。

D.小球在竖直方向上运动时间为

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第9张

则初速度为:

如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍... 第10张

故D错误。

故选B。

知识点:带电粒子在电场中的运动

题型:选择题