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4.如图所示装置置于真空中,加速电场电压为U=1000V,两极板间距离为d;求电子由静止开始在装置中加速后离开电场时的速度v.

分析 电子在电场中,由于电场力做正功,电子的动能增大,由动能定理求速度v.

解答 解:电子的质量为m=9.1×10-31kg,电荷量 e=1.6×10-19C
根据动能定理得
   eU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
可得 v=$\sqrt{\frac{2eU}{m}}$=$\sqrt{\frac{2×1.6×1{0}^{-19}×1000}{9.1×1{0}^{-31}}}$≈1.88×107m/s
答:电子由静止开始在装置中加速后离开电场时的速度v是1.88×107m/s.

点评 对于电场加速过程,运用动能定理求速度是常用的方法,而且要知道v与d无关.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.一列简谐横波沿绳向右传播,当绳上质点A向上运动到最大位移时,在其右方相距0.3米的质点B向下运动到最大位移,已知波长大于0.15米,求这列波的波长是多少?如质点A由最大位移回到平衡位置的时间为0.1秒,此波波速为多少.

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1.如果做自由落体运动的物体最后1s通过的高度为全程的$\frac{9}{25}$,那么该物体开始下落时的高度为125m.

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12.两根相距为L的足够长的金属丝直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,质量均为m的金属 细杆ab、cd与导轨垂直形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,两棒的电阻均为R,导轨电阻不计,整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中.

(1)如果B的方向向右,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下匀速运动,重力加速度为g,以下说法正确的是BCD
A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{2R}$
B.cd杆所受摩擦力为零
C.cd杆向下匀速运动的速度为$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.ab杆所受摩擦力为2μmg
(2)如果B的方向向上,如图2,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以v2速度向下匀速运动,重力加速度为g,以下说法正确的是AD
A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v_1}{2R}$
B.cd杆所受摩擦力为零
C.回路中的电流为$\frac{BL({v}_{1}+{v}_{2})}{2R}$
D.μ与v1大小的关系为μ=$\frac{2Rmg}{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}$.

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19.如图所示,内壁光滑的木槽质量mA=0.1kg,内径为2m,置于水平桌面上,槽与桌面间的动摩擦因数为μ=0.3.槽内有两个可视为质点的小球B和C,它们的质量分别是mB=0.1kg、mC=0.2kg.现用两球将很短的轻弹簧压紧(球与弹簧不连接),且B球到木槽左端、C球到木槽右端的距离均为L=1m,这时弹簧的弹性势能为Ep=0.3J.同时释放B、C球,并假设小球与槽碰撞后不分离,碰撞时间极短,g=10m/s2,求:
(1)第一个小球与槽碰撞后的共同速度.
(2)第二个小球与槽碰撞后的共同速度.
(3)整个运动过程中,槽与桌面间因摩擦而产生的热量.

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9.如图所示,重力G1=8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上,PA偏离竖直方向37°角,PB水平且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,取g=10m/s2,已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,试求:
(1)画出受力分析图并求出绳PB上的拉力的大小;
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16.如图所示,矩形线圈的匝数为N,面积为S,内阻为r,绕OO′轴以角速度ω做匀速转动.在它从如图所示的位置转过90°的过程中,下列说法正确的是(  )
A.通过电阻的电荷量为$\frac{NBSπ}{{2\sqrt{2}(R+r)}}$B.通过电阻的电荷量为$\frac{2NBS}{R+r}$
C.外力所做的功为$\frac{{{N^2}{B^2}{S^2}ω}}{N(R+r)}$D.外力所做的功为$\frac{{π{N^2}{B^2}{S^2}ω}}{4(R+r)}$

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