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【题目】现有某种直线加速器结构如图甲所示,编号为1~4号的4块电极板平行放置,极板中心均有一小孔供粒子通过.其中1号和3号板与A接线柱相连,2号和4号板与B接线柱相连,AB接线柱间通以如图乙所示的交变电压,其中电压U已知,周期T可以根据需调节.现有一质子从1号板由静止释放,沿直线保持加速运动状态,穿过小孔达到4号板.设质子的电荷量为e,质量为m,12号板间距为d,忽略电场边缘效应及电压变化瞬间所产生的影响,(    )

A.质子离开3号板时的动量大小为2

B.交变电压的周期为

C.34号板间距为

D.整个运动过程中质子作匀加速直线运动

【答案】AC

【解析】

质子沿直线保持加速运动状态,质子从1号板由静止释放到离开3号板的过程由动能定理得:,离开3号板时的动量P=mv,解得:A正确;要使质子沿直线保持加速运动状态,则质子在两板间的运动时间,即:,解得:B错误;设34号板间距为x,则有:,联立解得:C正确;质子在板间的加速度为,其中板间距L是变化的,所以加速度a是变化的,所以质子不会作匀加速直线运动,D错误.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,为地球赤道上的物体,为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,为地球同步卫星。则下列说法正确的是(

A. 角速度的大小关系是

B. 向心加速度的大小关系是

C. 线速度的大小关系是

D. 周期的大小关系是

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【题目】图甲所示的轨道康复者航天器可在太空中给垃圾卫星补充能源,延长卫星的使用寿命。图乙是轨道康复者在某次拯救一颗地球同步卫星前,二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图,此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为14。若不考虑卫星与轨道康复者之间的引力,则下列说法正确的是( )

A. 站在赤道上的人观察到轨道康复者向西运动

B. 在图示轨道上,轨道康复者的加速度大小是地球同步卫星的16

C. 在图示轨道上,地球同步卫星的机械能大于轨道康复者的机械能

D. 若要对该同步卫星实施拯救,轨道康复者应从图示轨道上加速,然后与同步卫星对接

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【题目】AB两滑块在同一气垫导轨上,碰撞前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示.已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,AB两滑块均在080cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10cm处.若AB两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则

A.碰撞发生在第1次闪光后的3T时刻

B.碰撞后AB的速度大小相等、方向相反

C.碰撞后AB的速度大小之比为13

D.AB两滑块的质量之比为23

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【题目】用单摆测定重力加速度的实验如图甲所示。

1)组装单摆时,应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)。

A.长度为 1m 左右的细线

B.长度为 30cm 左右的细线

C.直径为 1.8cm 的塑料球

D.直径为 1.8cm 的铁球

2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t.则重力加速度g=____(用 Lnt 表示)

3)下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理.

组次

1

2

3

摆长 L/cm

80.00

90.00

100.00

50 次全振动时间t/s

90.0

95.5

100.5

振动周期 T/s

1.80

1.91

2.01

重力加速度 g/m·s-2

9.74

9.73

9.76

3)用多组实验数据做出 T2-L 图像,也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的 T2-L 图线的示意图如图乙中的 abc 所示,其中ab平行,bc都过原点,图线b对应的 g 值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线 b,下列分析正确的是(选填选项前的字母)________

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 L

B.出现图线c的原因可能是误将 49 次全振动记为 50

C.图线c对应的g值小于图线b对应的 g

4)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图丙所示,由于家里只有一根量程为 30cm 的刻度尺,于是他在细线上的 A 点做了一个标记,使得选点 O A 点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变,通过改变 OA 间细线长度以改变摆长.实验中,当 OA 间细线的长度分别为 l1l2时,测得相应单摆的周期为 T1Tspan>2,由此可得重力加速度 g=_____(用 l1l2T1T2表示).

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【题目】在如图所示的坐标系内,PQ是垂直于x轴的分界线,PQ左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,AC边有一挡板可吸收电子,AC长为d.PQ右侧为偏转电场,两极板长度为d,间距为d.电场右侧的x轴上有足够长的荧光屏.现有速率不同的电子在纸面内从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场,电子能打在荧光屏上的最远处为M点,M到下极板右端的距离为d,电子电荷量为e,质量为m,不考虑电子间的相互作用以及偏转电场边缘效应,求:

(1) 电子通过磁场区域的时间t;

(2) 偏转电场的电压U;

(3) 电子至少以多大速率从O点射出时才能打到荧光屏上.

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【题目】如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处,若不计重力的作用。下列说法中正确的是(

A. t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上

B. t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动

C. t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上

D. t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上

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【题目】一个面积S4×102 m2、匝数n100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是

A.02 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/s

B.02 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C.02 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V

D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零

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【题目】如图所示,地面某处有一粒子发射器A,发射器尺寸忽略不计,可以竖直向上发射速度介于v0~2v0的电子。发射器右侧距离ALO处,有一足够长突光板OD,可绕O 转动,使其与水平方向的夹角可调,且AOD在同一平面内,其中OC段长度也为L 电子打到荧光板上时,可使荧光板发光。在电子运动的范围内,加上垂直纸面向里的匀 强磁场。设电子质量为m,电荷量为e,重力忽略不计。初始=45°,若速度为2v0的电子恰好垂直打在荧光板上C点,求:

1)磁场的磁感应强度大小B

2)此时速率为1.5v0的电子打到荧光板上的位置到0点的距离x

3)在单位时间内发射器A发射N个电子,保持磁感应强度B不变,若打在荧光板上的电子数随速率均匀分布,且50%被板吸收,50%被反向弹回,弹回速率大小为打板前速率大小的0.5倍,求荧光板受到的平均作用力大小(只考虑电子与收集板的一次碰撞);

4)若磁感应强度在(B-B)到(B+B)之间小幅波动,将荧光板角调整到90°,要在探测板上完全分辨出速度为v02v0的两类电子,则的最大值为多少?

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