【题目】如图甲所示,长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置,ab为两板的中心线.质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从左侧极板附近由静止开始经电压为U1的电场加速后,从a点水平射入.求:
(1)粒子从a点射入的速度v0;
(2)若将两金属板接上恒定电压U2,使粒子恰好打到金属板的中点,求电压U2的大小;
(3)若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上,该粒子在t=0时刻从a点射入,欲使粒子从板的边缘水平射出,求周期T及交变电压U0的大小.
【答案】(1)(2)(3) T= ,(N=1,2,3………) ; U0= ,(N=1,2,3………)
【解析】
(1)根据动能定理求出粒子的速度
(2)利用类平抛求解偏转电压U2
(3)为使粒子从极板边缘水平射出电场,在竖直方向上粒子的运动应为:先加速后减速,且到达极板边缘时,在竖直方向上速度正好等于零,这段时间等于整数个周期,
(1)粒子在加速电场运动叶,由动能定理得
解得:
(2)粒子沿水平方向做匀速运动:
竖直方向做匀加速运动:
解得:
(3)为使粒子从极板边缘水平射出电场,在竖直方向上粒子的运动应为:先加速后减速,且到达极板边缘时,在竖直方向上速度正好等于零,这段时间等于整数个周期,有
L=v0T N
T= ,(N=1,2,3………)
解得:U0= ,(N=1,2,3………)
故本题答案是:(1)(2)(3) T= ,(N=1,2,3………) ; U0= ,(N=1,2,3………)
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【题目】如图所示,矩形边界ABCD内存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里,AB长为2L,AD长为L。从AD的中点E以不同速率发射粒子,速度方向与AD成30°角,粒子带正电,电量为q,质量为m,不计粒子重力与粒子间的相互作用,下列判断正确的是( )
A. 粒子可能从BC边离开
B. 经过AB边的粒子最小速度为
C. 经过AB边的粒子最大速度为
D. AB边上有粒子经过的区域长度为2L
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【题目】将已充电的平行板电容器与静电计连接,如图所示。现保持电容器的电量不变,电容器b板位置不动,下列操作可以使静电计指针张角减小的是
A. 将a板向左平移
B. 将a板向上平移
C. 将a板向下平移
D. 将薄木板插入a、b板之间
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【题目】(1)如图所示在光滑的水平面上一个质量为m的物体,初速度为v0,在水平力F的作用下,经过一段时间t后,速度变为vt ,请根据上述情境,利用牛顿第二定律推导动量定理
(2)如图质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,钢球离开地面的速率为v2, 若不计空气阻力
a.求钢球与地面碰撞过程中,钢球动量的变化量大小及方向;
b.求钢球与地面碰撞过程中损失的机械能
(3)如图所示,一个质量为m的钢球,以速度v斜射到坚硬的大理石板上,入射时与竖直方向的夹角是θ,碰撞后被斜着弹出,弹出时也与竖直方向的夹角是θ,速度大小仍为v.(不计空气阻力)请你用作图的方法求出钢球动量变化的大小和方向
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【题目】如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,水平轨道AB也是光滑的,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小等于mg,重力加速度为g.
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求这种情况下滑块在圆轨道上滑行过程中的最小动能.
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【题目】如图所示,两个相同的光滑U形导轨相互靠近固定在绝缘水平面上,右侧导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,ab、cd导棒分别放在两个导轨上并与导轨垂直,ab导棒在水平拉力作用下向右做匀加速运动,导棒运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直,只计导体电阻,导轨电阻不计,则下列判断正确的是()
A. 导棒ab中有从a到b的电流
B. 导棒cd中有从c到d的电流
C. 导棒cd会向左移动
D. 拉力F随时间均匀增大
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【题目】某同学要描绘“2.8V、1.5W”小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供了以下器材:
A.小灯泡L(2.8V、1.5W)
B.直流电源E(电动势4V,内阻约2Ω)
C.电流表A1(量程0~3mA,内阻为r1=50Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻r2约5Ω)
E.滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω,额定电流1A)
G.各种阻值的定值电阻若干
H.电键S和导线若干。
(1)为了将电流表A1改装成3V量程的电压表,需要串联的定值电阻的阻值R=________Ω。滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)。
(2)根据提供和选用的实验器材连接部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整______。
(3)闭合电键,调节滑动变阻器,某次两个电流表的示数如图所示,则小灯泡的实际功率为________W。(保留两位有效数字)
⑷在滑动变阻器滑动过程中,若用P、I、U、R分别表分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻,则下列图像可能正确的是________。
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【题目】把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示。迅速松手后,弹簧把球弹起,球升到最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略。则
A. 小球从状态乙到状态丙的过程中,动能先増大,后减小
B. 小球从状态甲到状态丙的过程中,机械能一直不断增大
C. 状态甲中,弹簧的弹性势能为
D. 状态乙中,小球的动能为
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