【题目】如图甲所示,长为、相距为
的两块正对的平行金属板
和
与一电源相连(图中未画出电源),
,
为两板的右端点.两板间电压的变化如图乙所示,在金属板
,
端的右侧有一与金属板垂直放置的荧光屏
,荧光屏距
,
端的距离为
.质量
、电荷量为
的电子以相同的初速度
从极板左边中央沿平行板的直线
连续不断的射入.已知所有的电子均能够从金属板间射出,且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期相等.忽略极板边缘处电场的影响,不计电子的重力以及电子间的相互作用,求:
(1)和
时刻进入两板间的电子到达金属板
,
端界面时偏离
的距离之比;
(2)两板间电压的最大值;
(3)电子在荧光屏上分布的最大范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】(1)时刻进入两板间的电子先沿
方向做匀速运动,即有
,而后在电场力作用下做类平抛运动,在垂直于
方向做匀加速运动,设到
、
端界面时偏离
的距离为
,则
,
时刻进入两板间的电子先在
时间内做抛物线运动到达金属板的中央,而后做匀速直线运动到达金属板
、
端界面,设电子到达金属板的中央偏离
的距离为
,将此时的电子的速度分解为沿
方向的分量
沿电场方向的分量
,并设此时电子的速度方向与
的夹角为
,电子沿直线到达金属板
、
端界面时偏离
的距离为
,则有
,
,
,
计算得出,因此
;
(2)在,
时刻进入两极板间的电子在离开金属板时偏离
的距离最大,因此为使所有进入金属板间的电子都能够飞出金属板,应满足
,计算得出板件电子的最大值,
;
(3)设时刻进入两板间的电子到达荧光屏上的位置时与
点的距离为
,
时刻进入两板间的电子到达荧光屏上的位置与
点的距离为
,电子到达荧光屏上分布在
范围内,当满足
的条件时,
为最大,根据题中金属板和荧光屏之间的几何关系,得到
,由此电子在光屏上分布的最大范围为:
。
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【题目】对于万有引力定律的表达式,下面说法中正确的是( )
A. 公式中为引力常量,它不是由实验测得的,而是人为规定的
B. 当两物体表面距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C. 与
受到彼此的引力总是大小相等的,而与
、
是否相等无关
D. 与
受到彼此的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力
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【题目】如图甲所示,水平地面上固定一粗糙斜面,小物块以初速度从斜面底端先后两次滑上斜面,第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F(F小于物块受的摩擦力),第二次无恒力,图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v-t图象,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 有恒力F时,小物块在上升过程机械能的减少量较小
B. 有恒力F时,小物块在上升过程机械能的减少量较大
C. 有恒力F时,小物块在上升过程产生的热量较大
D. 有恒力F时,小物块在上升过程产生的热量较小
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【题目】如图所示,一个平行板电容器,板间距离为,当对其加上电压后,
、
两板的电势分别为
和
,下述结论正确的是( )
A. 电容器两极板间可形成匀强电场,电场强度大小为
B. 电容器两极板间各点的电势,有的相同,有的不同;有正的,有负的,有的为零
C. 若有一个质子水平射入并穿越两极板之间的电场,则质子的电势能一定会增加
D. 若有一个电子水平射入并穿越两极板之间的电场,则电子的电势能一定会减小
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【题目】如图所示,一个m=3kg的物体放在粗糙水平地面上,从t=0时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动,在0~3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示.已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等.则( )
A. 在0~3s时间内,物体的速度先增大后减小
B. 3s末物体的速度最大,最大速度为
C. 2s末F最大,F的最大值为12N
D. 前2s内物体做匀变速直线运动,力F大小保持不变
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【题目】如图a,A、B是一对平行金属板,在两板间加有周期为T的交变电压u,A板电势uA=0,B板电势uB随时间t变化的规律如图b中.现有一电子从A板的小孔进入两板间的电场中,设电子的初速和重力的影响均可忽略,则( )
A. 若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动
B. 若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
C. 若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D. 若电子是在t=T/2时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动
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【题目】如图甲所示,水平地面上固定一粗糙斜面,小物块以初速度从斜面底端先后两次滑上斜面,第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F(F小于物块受的摩擦力),第二次无恒力,图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v-t图象,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 有恒力F时,小物块在上升过程机械能的减少量较小
B. 有恒力F时,小物块在上升过程机械能的减少量较大
C. 有恒力F时,小物块在上升过程产生的热量较大
D. 有恒力F时,小物块在上升过程产生的热量较小
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【题目】壁球是一种对墙击球的室内运动,如图,一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置击打壁球,结果都垂直击中墙壁同一位置。球飞出的速度分别为v1、v2、v3,到达墙壁的速度分别为v1′、v2′、v3′,飞行的时间分别为t1、t2、t3。球飞出的方向与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则下列说法正确的是 )
A. v1<v2<v3 B. t1>t2>t3
C. v1′>v2′>v3′ D. θ1>θ2>θ3
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【题目】在“研究平抛运动”的实验中,通过描绘平抛物体运动轨迹可以求出物体的初速度.实验简要步骤如下:
A.让小球多次从__________位置上由静止滚下,记下小球运动途中经过一系列位置.
B.安装好器材,注意斜槽末端水平和木板竖直,记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点和过
点的直线,检测斜槽末端水平的方法是____________________.
C.测出曲线上某点的坐标、
,用
__________算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求
的值,然后求它们的平均值.
D.取下白纸,以为原点,以竖直线为
轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.
上述实验步骤的合理顺序是__________(只排列序号即可).
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