【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬板A、B間距為d=20cm,板長L=30cm,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于A、B中間,距金屬板右端x=15cm處豎直放置一足夠大的熒光屏,F(xiàn)在A、B板間加如圖2所示的方波形周期電壓,有大量質量,電荷量的帶電粒子以平行于金屬板的速度持續(xù)射向擋板。已知,粒子重力不計,求:
(1)粒子在電場中的運動時間;
(2)t=0時刻進入的粒子離開電場時在豎直方向的位移大;
(3)撤去擋板后熒光屏上的光帶寬度。
【答案】(1)t=3×10–5 s (2)y=3.5 cm (3)L=39 cm
【解析】
(1)粒子的水平分速度不變,則在電場中的運動時間t==3×10–5 s
(2)在0~2×10–5 s內粒子在豎直方向做勻加速運動;在2×10–5~3×10–5 s內粒子在豎直方向做勻減速運動。加速度大小為a==108 m/s2
離開電場時豎直方向位移y=a()2+ a··–a()2=3.5 cm
(3)粒子在電場中的運動時間等于電場變化的周期,故撤去擋板后,粒子離開電場的速度都相同
t=(3n+2)×10–5 s(n=0,1,2,…)時刻進入的粒子,向上偏轉的距離最大
粒子先向上偏轉做類平拋運動,豎直方向的位移大小為y1=a()2=0.5 cm
再做類平拋運動的逆運動,豎直方向的位移大小為y1
最后向下偏轉做類平拋運動,豎直方向的位移大小為y1
故初始位置距A板1cm處的粒子有最大的向上偏轉距離0.5cm
則電場右側有粒子射出的范圍為A板下0.5cm處到B板之間,共19.5cm寬
根據(jù)粒子離開電場時的速度相同,可知粒子打在熒光屏上產生的光帶寬度為L=39cm
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【題目】如圖,足夠長的斜面傾角θ=37°.一個物體以v0=12m/s的初速度從斜面A點處沿斜面向上運動.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25.已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物體沿斜面上滑時的加速度大小a1;
(2)物體沿斜面上滑的最大距離x;
(3)物體沿斜面到達最高點后返回下滑時的加速度大小a2;
(4)物體從A點出發(fā)到再次回到A點運動的總時間t.
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【題目】圖中電感L的直流電阻為R,小燈泡的電阻也為R,兩個相同的小量程電流表G1、G2的內阻不計.當開關S閉合,電路達到穩(wěn)定后,電流表G1、G2的指針均偏向右側(電流表的零刻度在表盤的中央).則,( )
A. 開關斷開后G1、G2的指針都立即回到零點
B. 開關斷開后G1緩慢回到零點,G2立即左偏,偏后緩慢回到零點
C. 從閉合開關到電路穩(wěn)定過程中兩電流表示數(shù)變化情況完全相同
D. 從閉合開關到電路穩(wěn)定過程中小燈泡先變亮然后變暗
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【題目】如圖所示,某“闖關游戲”的筆直通道上每隔8m設有一個關卡,各關卡同步放行和關閉,放行和關閉的時間分別為5s和2s。關卡剛放行時,一同學立即在關卡1處以加速度2m/s2由靜止加速到2m/s,然后勻速向前,則最先擋住他前進的關卡是( )
A. 關卡2 B. 關卡3 C. 關卡4 D. 關卡5
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【題目】一同學利用氣墊導軌測定滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板,如圖所示,滑塊向右勻加速直線運動依次通過兩個光電門A和B。光電門上的黑點處有極細的激光束,當遮光板擋住光束時開始計時,不遮擋光束時停止計時,F(xiàn)記錄了遮光板通過第一個光電門所用的時間為,通過第二個光電門所用的時間為,則滑塊經過第一個光電門的速度=_______,滑塊經過第二個光電門的速度=________.
(1)若已知遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為,則滑塊的加速度大小=_________.
(2)若已知兩光電門間距為,則滑塊的加速度大小=__________.
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【題目】如圖所示,在垂直紙面向外的勻強磁場的邊界上,速度相同的兩帶電粒子A、B從0點射入磁場中,速度與磁場邊界的夾角為,己知A粒子帶負電,B粒子帶正電,且A、B粒子的質量之比為1:4,帶電量之比為1:2,不計粒子重力,下列說法中正確的是
A. A、B粒子的軌道半徑之比為2:1
B. A、B粒子回到邊界時,速度大小、方向都相同
C. A、B粒子回到邊界時的位置離0點的距離之比為2:1
D. A、B粒子在磁場中運動的時間相同
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【題目】甲同學觀察并記錄了乙同學騎自行車沿一直道的運動情況,自行車在第1s內通過2m,第2s內通過4m,第3s內通過6m,第4s內通過8m,對自行車在這4s內的運動作出的判斷正確的是( )
A. 自行車的平均速度為5m/s B. 可能是初速為零的勻加速直線運動
C. 可能是初速不為零的勻加速直線運動 D. 若為勻加速直線運動,加速度為4m/s
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【題目】某物體運動的速度圖像如圖所示.根據(jù)圖像可知, 4~5s內的加速度為_______m/s2,0~5 s內的位移為_______m,第1 s末與第4.5s時的速度方向_______(填相同或相反),第1 s末與第5 s末的加速度方向_______ (填相同或相反)
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【題目】有些航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng),已知某型號的艦載飛機在跑道上加速時可能產生的最大加速度為5m/s2,當飛機的速度達到50m/s時才能離開航空母艦起飛,設航空母艦處于靜止狀態(tài).問:
(1)若要求該飛機滑行160m后起飛,彈射系統(tǒng)必須使飛機具有多大的初速度?
(2)若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng),設航空母艦甲板長為L=160m,為使飛機仍能此艦上正常起飛,這時可以先讓航空母艦沿飛機起飛方向以某一速度勻速航行,則這個速度至少為多少?
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