5.(多选)如图甲所示,三个相同的金属板共轴排列,它们的距离与宽度均相同,轴线上开有小孔,在左边和右边两个金属板上加电压U后,金属板间就形成匀强电场;有一个比荷=1.0×10-2 C/kg的带正电的粒子从左边金属板小孔A处由静止释放,粒子在静电力作用下从小孔射出(不计粒子重力),其v-t图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.左侧金属板接电源的正极
B.所加电压U=100 V
C.乙图中的v2=2 m/s
D.通过极板间隙所用时间之比为1∶(-1)
【解析】 带电粒子从左极板向右运动,可判定左极板接电源正极,选项A正确;由v-t图像可得粒子的加速度a=2 m/s2,两极板的间距d=0.25 m,由qE=ma得E=200 V/m,U=2Ed=100 V,选项B正确;可将粒子在两个间隙间的运动看成是初速度为0的连续匀加速运动,两间隙距离相等,由匀变速运动的规律可得t1∶t2=1∶(-1),v1∶v2=1∶,将v1=1 m/s代入,得v2= m/s,选项C错误,D正确.
【答案】 ABD
6.
在真空中上、下两区域均为竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图所示,有一带负电的粒子,从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在下图所示的速度-时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)( )
【解析】 观察题图知下方匀强电场的场强大,当粒子进入下方区域后,因向上的静电力大于重力,必使粒子先减速至0,后反向加速至v0到达边界,再进入上方电场做匀速运动.
【答案】 C
7.
如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板距离为h,两板间的电势差为U1,如果两板间电势差减小到U2,则带电小球运动到极板上需多长时间?(板间距为d)
【解析】 取带电小球为研究对象,设它带电荷量为q,则带电小球受重力mg和静电力qE的作用.