17．如圖，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子在勻強電場中運動，A、B為其運動軌跡上的兩點．已知該粒子在A點的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60°；它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30°．不計重力．求A、B兩點間的電勢差．

分析 粒子水平方向受電場力，做勻加速直線運動；豎直方向不受力，故豎直分運動是勻速直線運動；結(jié)合運動的合成與分解的知識得到A點速度與B點速度的關(guān)系，然后對A到B過程根據(jù)動能定理列式求解．

解答 解：設(shè)帶電粒子在B點的速度大小為vB，粒子在垂直電場方向的分速度不變，故：
vBsin30°=v0sin60°     ①
解得：
${v}_{B}=\sqrt{3}{v}_{0}$              ②
設(shè)A、B間的電勢差為UAB，由動能定理，有：
$q{U}_{AB}=\frac{1}{2}m（{v}_{B}^{2}-{v}_{0}^{2}）$      ③
聯(lián)立②③解得：
${U}_{AB}=\frac{m{v}_{0}^{2}}{q}$
答：A、B兩點間的電勢差為$\frac{m{v}_{0}^{2}}{q}$．

點評 本題關(guān)鍵是通過運動的合成與分解得到A點速度和B點速度的關(guān)系，然后結(jié)合動能定理列式求解即可，基礎(chǔ)題目．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．地球的第一宇宙速度大小為v，在地面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體的重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為F．已知引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則地球的質(zhì)量為（　　）
A．$\frac{{m{v^2}}}{GF}$B．$\frac{{m{v^4}}}{GF}$C．$\frac{{F{v^2}}}{Gm}$D．$\frac{{F{v^4}}}{Gm}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．一正三角形線圈邊長為l=0.2m，在磁感應(yīng)強度B=$\frac{\sqrt{3}}{3π}$T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以角速度ω=100π rad/s勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，線圈的匝數(shù)N=220，線圈兩端點通過電刷與外電路連接，線圈的電阻r=1Ω，外電阻R=10Ω，電容器的耐壓值為110$\sqrt{2}$V，開關(guān)原來處于斷開狀態(tài)，下列說法正確的是（　�。�
A．若由圖示位置開始計時，流過電阻的電流瞬時值表達式為i=20cos100πtA
B．若閉合開關(guān)S，電容器能正常工作
C．圖示位置穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為0
D．斷開開關(guān)S，外電阻發(fā)熱的功率為1000W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．美國航天局計劃在2025年前進“捕獲”一顆小行星，將其“拖拽”到月球附近，并對這顆小行星“就近”展開載人探測．“太空”網(wǎng)站認為，美國航天局的“黎明”號探測器所配備的離子推進器有足夠的能力完成“捕獲”和轉(zhuǎn)移小行星的任務(wù)．在“黎明”號將小行星捕獲并推向近月橢圓軌道的過程中，不計其他星球的作用力對小行星的影響，下列說法正確的是（　　）
A．小行星在被“捕獲”的過程中，機械能守恒
B．小行星在從遠處向近月橢圓軌道運動時，月球引力做正功，小行星的重力勢能增加
C．小行星在被“捕獲”后“黎明”號停止工作，在小行星從近月橢圓軌道的遠月點向近月點運動的過程中，小行星的機械能守恒
D．若由于某種原因，小行星墜入地球大氣層，殘骸部分落入太平洋，小行星的勢能全部轉(zhuǎn)化成動能

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．有兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，I中的磁感應(yīng)強度是Ⅱ中的k倍，兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動．與Ⅰ中運動的電子相比，Ⅱ中的電子（　�。�
A．運動軌跡的半徑是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍
C．做圓周運動的周期是Ⅰ中的k倍D．做圓周運動的角速度是Ⅰ中的k倍

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖．則（　�。�
A．軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外
B．軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外
C．軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里
D．軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示．光照前兩板都不帶電．以光照射A板，則板中的電子可能吸收光的能量而逸出．假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運動，忽略電子之間的相互作用．保持光照條件不變，a和b為接線柱．已知單位時間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時的最大動能為Ekm．元電荷為e．
（1）求A板和B板之間的最大電勢差Um，以及將a、b短接時回路中的電流I短．
（2）圖示裝置可看作直流電源，求其電動勢E和內(nèi)阻r．
（3）在a和b之間連接一個外電阻時，該電阻兩端的電壓為U．外電阻上消耗的電功率設(shè)為P；單位時間內(nèi)到達B板的電子，在從A板運動到B板的過程中損失的動能之和設(shè)為△Ek．請推導(dǎo)證明：P=△Ek．
（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題中做必要的說明）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖，豎直放置、開口向上的試管內(nèi)用水銀封閉一段理想氣體，若大氣壓強不變，管內(nèi)氣體（　　）
A．溫度升高，則體積增大B．溫度升高，則體積減小
C．溫度降低，則壓強增大D．溫度降低，則壓強減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s．當波傳到x=5m處的質(zhì)點P時，波形如圖所示，x=9m處是質(zhì)點Q．求
（1）波上的質(zhì)點振動周期 
（2）再經(jīng)過0.4s，質(zhì)點P的位移和路程．
（3）再經(jīng)過多長時間質(zhì)點Q第一次到達波峰？

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