1.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,质子先被某匀强电场加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死其中的恶性细胞,如图所示。若质子的加速长度为d=4.0 cm,要使质子由静止被加速到v=1.0×107 m/s,已知质子质量为m=1.67×10-27 kg,质子电量为e=1.60×10-19 C,则下列说法不正确的是 ( )
A.由以上信息可以推算该加速电场的电压
B.由以上信息可以推算该加速电场的电场强度
C.由以上信息不可以推算该质子加速后的电势能
D.由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功,电势能增加
【解析】选D。根据动能定理可得:eU= mv2-0该加速电场的电压为:U= = V≈5.2×105 V,由此可以推算该加速电场的电压,故A不符合题意;根据U=Ed可得该加速电场的电场强度E== V/m=1.3×107 V/m由此推算该加速电场的电场强度,故B不符合题意;运动过程中,根据动能定理可得质子所受电场力做正功,电势能减小,由于不知初始时刻的电势能,所以不可以推算该质子加速后的电势能,故C不符合题意,D符合题意;故选D。
2.(2020·本溪高二检测)如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后,分别抵达B、C两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1∶q2等于 ( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶ D.∶1
【解析】选B。竖直方向有h=gt2,水平方向有l=t2,联立可得q=,所以有=,B正确。
【加固训练】
如图所示,两平行带电金属板,从负极板处释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1。若将两极板间的距离增大为原来的4倍,再
从负极板处释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则( )
A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶
B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2
C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=∶1
D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2
【解析】选D。由C=,C= ,U=Ed可以推导得E=,极板距离增大但电场强度不变,因此加速度大小不变,a1∶a2=1∶1;根据运动学公式2as=v2,a大小不变,s变为原来的4倍,则v1∶v2=∶=1∶2,因此A、B、C错误,D正确。
