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高中 | 带电粒子在匀强电场中的直线运动题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第一章 静电场
1.9 带电粒子在电场中的运动
带电粒子在匀强电场中的直线运动
如图所示,水平放置的平行板电容器与恒压直流电源连接,板间距离为$d$,一带电粒子恰好静止于电容器极板正中央。若保持下极板不动,用绝缘工具在极短时间内将上极板向上平移$\dfrac{d}{4}$,粒子打在极板上的动能为$E_{1}$;若保持上极板不动,用绝缘工具在极短时间内将下极板向上平移$\dfrac{d}{4}$,粒子打在极板上的动能为$E_{2}$。不计空气阻力和电容器充放电的时间,则$\dfrac{E_{2}}{E_{1}}$等于$(\qquad)$
$\\dfrac{3}{5}$
","$\\dfrac{5}{3}$
","$\\dfrac{3}{4}$
","$\\dfrac{5}{4}$
"]开始时粒子平衡$q\dfrac{U}{d}=mg$
上极板上移,粒子所受合力向下,大小为$F_{1}=mg-q\dfrac{U}{\dfrac{5}{4}d}=\dfrac{1}{5}mg$
粒子将打在下极板上,其动能为$E_{1}=F_{1}\dfrac{d}{2}$
下极板上移,粒子所受合力向上,大小为$F_{2}=q\dfrac{U}{\dfrac{3}{4}d}-mg=\dfrac{1}{3}mg$
粒子将打在上极板上,其动能为$E_{\text{2}}=F_{\text{2}}\dfrac{d}{2}$,$\dfrac{E_{2}}{E_{1}}=\dfrac{5}{3}$
故选:$\rm B$。
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