【题目】如图甲所示,两水平金属板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度V0沿中线射入两板间,0~ 时间内微粒匀速运动,T时刻微粒从金属板的右边飞出.微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速度的大小为g,求:
(1)微粒飞出极板时速度的大小;
(2)整个过程中微粒重力势能变化量.
【答案】
(1)
解:由0~ 时间内微粒匀速运动,则有:qE0=mg.
~
内微粒只受到质量的作用,做平抛运动,竖直方向下降的位移 y1=
g(
)2=
在 ~T时间内微粒的加速度 a=
=2g,方向竖直向上,微粒在竖直方向上做匀减速运动,
微粒在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向上选取向下为正方向,则:
微粒的末速度:v=
(2)
解:在 时刻微粒在竖直方向的分速度:
在 ~T时间内,微粒竖直方向上的位移:
则微粒在0~T时间内在竖直方向的位移:y=y1+y2
则微粒重力势能减少:△EP=mgy
代入数据,联立得:
【解析】(1)0~ 时间内微粒匀速运动,重力和电场力相等,
~
内,微粒做平抛运动,
~T时间内,微粒竖直方向上做匀减速运动,水平方向上始终做匀速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.(2)重力势能的变化等于重力做的功,由此即可求出.
【考点精析】认真审题,首先需要了解匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系(速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值).
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【题目】质量为1t的电动车在平直公路上由静止起动,经10s达到最大速度,其牵引力F与速度倒数 的关系图象如图所示,假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则( )
A.电动车的额定功率为4×104W
B.电动车做匀加速运动的末速度为20m/s
C.电动车加速过程的加速度恒为4m/s2
D.电动车由静止加速到最大速度通过的位移为83.3m
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【题目】如图所示,物块A和B叠放在水平地面上,水平力F作用在物块B时,AB能以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,物块A、B之间的动摩擦因数μ1和物块B与地面之间的动摩擦因数μ2可能是( )
A.μ1≠0,μ2=0
B.μ1=0,μ2=0
C.μ1≠0,μ2≠0
D.μ1=0,μ2≠0
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【题目】机械波在某种介质中传播时,下列说法正确的是( )
A.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短
B.在一个周期内,某个振动质元走过的路程等于一个波长
C.振幅越大,则波传播的速度越快
D.振幅越大,则波传播的速度越慢
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【题目】某同学在实验室做了如图所示的实验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,已知小球的直径为0.5cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10﹣3 s,则小球开始下落的位置距光电门的距离为( )
A.1 m
B.1.3m
C.0.4 m
D.1.6m
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【题目】在实际应用中有多种自动控温装置,以下是其中两种控温装置:图(a)为某自动恒温箱原理图,箱内的电阻R1=2kΩ,R2=1.5kΩ,R3=4kΩ,Rt为热敏电阻,其电阻随温度变化的图象如图(b)所示.当a、b两点电势Ua<Ub时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Ua>Ub时,电压鉴别器会使S断开,停止加热
(1)则恒温箱内的稳定温度为℃;恒温箱内的电热丝加热时Rt的取值范围为 .
(2)有一种由PTC元件做成的加热器,它产生的焦耳热功率PR随温度t变化的图象如图(c)所示.该加热器向周围散热的功率为PQ=k(t﹣t0) , 其中t为加热器的温度,t0为室温(本题中取20℃),k=0.1W/℃.
①当PR=PQ时加热器的温度即可保持稳定,则该加热器工作的稳定温度为℃;
②某次工作中,该加热器从室温升高至稳定温度的过程中,下列温度变化过程用时最短的是
(A)20℃~24℃(B)32℃~36℃(C)48℃~52℃(D)60℃~64℃
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【题目】光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C.在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象
D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
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【题目】如图所示,匀强磁场的磁感应强度B= .单匝矩形线圈面积S=1m2 . 电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接,A为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P,当变压器原、副线圈的匝数比为1:2时,副线圈电路中标有“36V 36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是( )
A.电流表的示数为1A
B.从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律为e=18 sin90πt(V)
C.矩形线圈产生电动势的有效值为18V
D.若矩形线圈的转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当下移
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【题目】如图所示,在长直导线A通电后,小磁针静止在图示位置,则直导线中的电流方向和P点的磁场方向分别为( )
A.垂直纸面向里,向上
B.垂直纸面向里,向下
C.垂直纸面向外,向上
D.垂直纸面向外,向下
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