A. | 粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角為30° | |
B. | 粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為qU0T3md | |
C. | 粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的位置離O′點(diǎn)的最大距離7qU0T218md | |
D. | 粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的位置離O′點(diǎn)的最大距離qU0T26md |
分析 (1)將粒子的運(yùn)動(dòng)沿著平行于初速度方向和垂直于初速度的方向正交分解,在平行于初速度方向,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),在垂直于初速度方向,粒子在電場(chǎng)力的作用下做變速直線運(yùn)動(dòng),求出兩個(gè)方向上的分速度,最后得到合速度即可;
(2)粒子在t=0、T、2T…時(shí)刻進(jìn)入時(shí),O′位置偏向最下端;粒子在t=2T3、2T3+T、2T3+2T…時(shí)刻進(jìn)入時(shí),O′位置偏向最上端,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解即可.
解答 解:A、將粒子的運(yùn)動(dòng)沿著平行于初速度方向和垂直于初速度的方向正交分解,在平行于初速度方向,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),有
v∥=v0=√3qU0T3md
在垂直于初速度方向,粒子在電場(chǎng)力的作用下做變速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛第二定律,有
a=qEm
任意時(shí)刻進(jìn)入后,穿過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間都為T,故
v⊥=a•23T−a13T=13aT
故
v⊥=qU0T3md
tanθ=\frac{{v}_{⊥}}{{v}_{∥}}=\frac{\sqrt{3}}{3}
所以θ=30°,
飛出電場(chǎng)時(shí)的速度為v=\sqrt{{{v}_{∥}}^{2}+{{v}_{⊥}}^{2}}=\frac{2q{U}_{0}T}{3md},故A正確,B錯(cuò)誤.
C、粒子在t=0、T、2T…時(shí)刻進(jìn)入時(shí),O′位置偏向最下端,此時(shí),在垂直電場(chǎng)方向,粒子先向下勻加速直線運(yùn)動(dòng)后向下勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有{y}_{1}=[\frac{1}{2}a(\frac{2T}{3})^{2}]+[a{(\frac{2T}{3})}^{\;}]•(\frac{1}{3}T)-\frac{1}{2}a{(\frac{1}{3}T)}^{2}=\frac{7q{U}_{0}{T}^{2}}{18md}
粒子在t=\frac{2T}{3}、\frac{2T}{3}+T、\frac{2T}{3}+2T…時(shí)刻進(jìn)入時(shí),O′位置偏向最上端,此時(shí),在垂直電場(chǎng)方向,粒子先向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)后向上勻減速直線運(yùn)動(dòng)最后向下勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有
{y}_{2}=[\frac{1}{2}a{(\frac{T}{3})}^{2}]+[a{(\frac{2T}{3})}^{\;}]•(\frac{2}{3}T)-\frac{1}{2}a{(\frac{2}{3}T)}^{2}=\frac{q{U}_{0}{T}^{2}}{18md}
故粒子飛出電場(chǎng)時(shí)位置在O′點(diǎn)的上方\frac{q{U}_{0}{T}^{2}}{18md}到下方\frac{7q{U}_{0}{T}^{2}}{18md}范圍內(nèi),粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的位置離O′點(diǎn)的最大距離\frac{7q{U}_{0}{T}^{2}}{18md},故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:AC
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵將粒子的運(yùn)動(dòng)沿著平行于初速度方向和垂直于初速度方向進(jìn)行正交分解,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 3N,4N,5N | B. | 2N,3N,6N | C. | 4N,6N,9N | D. | 5N,6N,11N |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 在t=0.10s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng) | |
B. | 在t=0.25s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同 | |
C. | 從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m | |
D. | 從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm | |
E. | 質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin10πt(國(guó)際單位) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 波的傳播方向一定和介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致 | |
B. | 橫波的波峰與波谷在振動(dòng)方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍 | |
C. | 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和相應(yīng)的波的周期一定不相等 | |
D. | 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 內(nèi)能 | B. | 分子勢(shì)能 | C. | 分子平均動(dòng)能 | D. | 熱量 |
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