练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图（甲）所示，A、B是在真空中平行放置的金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场．A、B两极板间距离d=15cm．今在A、B两极板上加如图16（乙）所示的交变电压，交变
    电压的周期T=1.0×10-6s；t=0时，A板电势比B板电势高，电势差U0=1080V．一个荷质比q/m=1.0×108 C/kg的带负电的粒子在t=0 时从B板附近由静止开始运动，不计重力．问：
    （1）当粒子的位移为多大时，粒子速度第一次达最大值？最大速度为多大？
    （2）粒子运动过程中将与某一极板相碰撞，求粒子撞击极板时的速度大小．
    分析：（1）根据AB两极板电场的变化，分析粒子的运动过程，然后判断出何时速度最大，并求出最大速度．
    （2）分析清楚粒子的运动过程，由运动学公式求出粒子撞击极板时的速度．
    解答：解：（1）在0～
    T
    3
    时间内，粒子加速向A板运动，当t=
    T
    3
    时，粒子第一次达到最大速度．
    根据牛顿第二定律可知，粒子运动的加速度a=
    F
    m
    =
    qU0
    md

    设粒子的最大速度为vm，此时的位移为s，则根据运动学公式有：s=
    1
    2
    at2=
    qU0T2
    2md9
    =0.04m
    vm=at=
    qU0T
    md3
    =2.4×105m/s     
    （2）粒子在第一周期的前
    2
    3
    T时间内，先加速后减速向A板运动，位移为sA；后
    T
    3
    内先加速后减速向B板运动，位移为sB．以后的每个周期都将重复上述运动．
    由于粒子在加速减速运动中的加速度大小相等，所以有：sA=2s=0.08m
    sB=2s′=2×
    1
    2
    at′2=2×
    qU0
    2md
    (
    T
    6
    )2=0.02m
    所以粒子在一个周期内的位移为s1=sA-sB=0.06m
    第二个周期末，粒子与B板的距离为s2=2s1=0.12m．
    此时粒子距离A板的距离为s3=d-s2=0.03m＜0.04m，
    表明粒子将在第三个周期内的前
    T
    3
    内到达A板．
    设粒子到达A板时的速度为v，根据速度位移的关系有：v=
    		2as
    =
    2qU0
    md
    s3=12
    		3
    ×104m/s
    答：（1）当粒子的位移为0.04m时，粒子速度第一次达最大值，最大速度为vm=2.4×105m/s；
    （2）粒子运动过程中将与A极板相碰撞，撞击极板时的速度大小v=12
    		3
    ×104m/s    ．
    点评：由于电场方向不断变化，粒子运动情况比较复杂，本题是一道难题；分析清楚粒子的运动过程是正确解题的关键．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，A、B两平行金属板水平放置，B板接地．A板电势随时间变化的周期为T，图象如图（乙）所示．C、D两平行金属板竖直放置，两板中心开有小孔O2、O2′，小孔正对A、B两平行金属板间的中轴线O1O1′，O1′与O2间的距离可以忽略，C、D两板间电势差恒为U2．在t=0时刻，有一质量为m、带电量为-q的微粒以一定初速度沿O1O1′进入A、B两极板间，并能从小孔O2进入C、D两极板间，刚好运动至小孔O2′处后返回，从小孔O2处射出，又进入A、B极板间．不计带电粒子的重力，求：
    （1）该带电粒子从左侧Ol处进入A、B极板间时的初速度大小v0；
    （2）A、B两极板间距d的最小值是多少？
    （3）要使该带电粒子能够返回至O1处，C、D两极板间的间距应满足什么条件？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平地面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图（乙）所示，运动过程中两物体始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，A、B为两块距离很近的平行金属板，板中央有小孔O和O'，一束电子以初动能E0=120eV，从小孔O不断地垂直于A板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板M、N关于OO'连线对称放置，在M、N之间形成一个匀强电场，金属板长L=2×10-2m，板间距离d=4×10-3m，偏转电场所加电压为u2=20V，现在A、B两板间加一个如图（乙）所示的变化电压u1，在t=0到t=2s的时间内，A板电势低于B板，则在u1随时间变化的第一个周期内：
    （1）在哪段时间内射入A板的电子可从B板上的小孔O′射出？
    （2）在哪段时间内射入A板的电子能从偏转电场右侧飞出？
    （由于A、B两板距离很近，可认为电子穿过A、B板所用的时间极短，可不计．）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网一列沿x辅正向传播的横波在t=0时刻的波形图如图（甲）所示，a、b、c、d为介质中四个质点的平衡位置，则图（乙）是下面哪个质点的振动图象（　　）
    A、平衡位置在a处的质点B、平衡位置在b处的质点C、平衡位置在c处的质点D、平衡位置在d处的质点

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）关于测量数据1.035cm，以下说法正确的是
    BC
    BC

    A．该数据有三个有效数字                 B．该数据可能是20分度游标卡尺测出的
    C．该数据不可能是50分度游标卡尺测出的    D．该数据可能是千分尺测出的
    （2）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其面板结构如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现用图（乙）所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验，图中1为小钢球，2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下，光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小钢球的直径
    d，此时卡尺游标部分如图（丙）所示

    ①读出小钢球的直径d=
    5.015
    5.015
    cm．
    ②小钢球经过光电门这段时间可看作匀速运动，则
    小钢球通过光电门2中心的速度v1=
    1.0
    1.0
    m/s，小钢球通过光电门3中心的速度v2=
    2.5
    2.5
    m/s．（保留两位有效数字）
    ③为了验证机械能守恒定律，除了计算小钢球通过光电门的速度外，还需要用工具直接测量的物理量有
    C
    C
    （选填下列选项）．
    A．小钢球的质量m  
    B．重力加速度g
    C．光电门2中心到3中心的高度h
    D．小钢球通过光电门2中心到3中心的时间△t 
    ④要验证的表达式
    mgh=
    1
    2
    mv
    2
    2
    -
    1
    2
    mv
    2
    1
    mgh=
    1
    2
    mv
    2
    2
    -
    1
    2
    mv
    2
    1
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案