下圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個(gè)豎直放置的平行金屬板帶有等量異號(hào)電荷，形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度，到兩板距離相等�；旌显谝黄鸬腶、b兩種顆粒從漏斗出口下落時(shí)，a種顆粒帶上正電，b種顆粒帶上負(fù)電。經(jīng)分選電場(chǎng)后，a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上。

    已知兩板間距，板的長(zhǎng)度，電場(chǎng)僅局限在平行板之間；各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為。設(shè)顆粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為零，分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計(jì)。要求兩種顆粒離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度g取。

    （1）左右兩板各帶何種電荷？?jī)蓸O板間的電壓多大？

    （2）若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度，顆粒落至傳送帶時(shí)的速度大小是多少？

    （3）設(shè)顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時(shí)，沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半。寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達(dá)式。并求出經(jīng)過多少次碰撞，顆粒反彈的高度小于0.01m。

 


【解析】：（1）左板帶負(fù)電荷，右板帶正電荷。依題意，顆粒在平行板間的豎直方向上滿足在水平方向上滿足：兩式聯(lián)立得

（2）根據(jù)動(dòng)能定理，顆粒落到水平傳送帶上滿足

（3）在豎直方向顆粒作自由落體運(yùn)動(dòng)，它第一次落到水平傳送帶上沿豎直方向的速度

當(dāng)時(shí)，

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖，質(zhì)量為m的小球用輕繩懸掛在O點(diǎn)，在水平恒力作用下，小球從靜止開始由A經(jīng)B向C運(yùn)動(dòng)。則小球

A．先加速后減速                                 B．在B點(diǎn)加速度為零

C．在C點(diǎn)速度為零                               D．在C點(diǎn)加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖15所示。一水平傳送裝置有輪半徑均為R＝1/米的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪及轉(zhuǎn)送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距8．0m，輪與傳送帶不打滑。現(xiàn)用此裝置運(yùn)送一袋面粉，已知這袋面粉與傳送帶之間的動(dòng)摩擦力因素為＝0．4，這袋面粉中的面粉可不斷的從袋中滲出。

（1）當(dāng)傳送帶以4．0m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將這袋面粉由左端正上方的A點(diǎn)輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運(yùn)送到正上方的B端所用的時(shí)間為多少？

（2）要想盡快將這袋面粉由A端送到B端（設(shè)初速度仍為零），主動(dòng)能的轉(zhuǎn)速至少應(yīng)為多大？

（3）由于面粉的滲漏，在運(yùn)送這袋面粉的過程中會(huì)在深色傳送帶上留下白色的面粉的痕跡，這袋面粉在傳送帶上留下的痕跡最長(zhǎng)能有多長(zhǎng)（設(shè)袋的初速度仍為零）？此時(shí)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足何種條件？

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如圖所示，將質(zhì)量均為m厚度不計(jì)的兩物塊A、B用輕質(zhì)彈簧相連接。第一次只用手托著B物塊于H高處，A在彈簧彈力的作用下處于靜止，現(xiàn)將彈簧鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，現(xiàn)由靜止釋放A、B ，B物塊著地后速度立即變?yōu)?，同時(shí)彈簧鎖定解除，在隨后的過程中B物塊恰能離開地面但不繼續(xù)上升。第二次用手拿著A、B兩物塊，使得彈簧豎直并處于原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)物塊B離地面的距離也為H，然后由靜止同時(shí)釋放A、B，B物塊著地后速度同樣立即變?yōu)?。求：

⑴第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度υ1；

⑵第二次釋放A、B后，B剛要離地時(shí)A的速度υ2。

 


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有一傾角為θ的斜面，其底端固定一擋板M，另有三個(gè)木塊A、B和C，它們的質(zhì)量分別為m=m=m，m=3 m，它們與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同.其中木塊A連接一輕彈簧放于斜面上，并通過輕彈簧與擋板M相連，如圖所示.開始時(shí)，木塊A靜止在P處，彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài).木塊B在Q點(diǎn)以初速度v向下運(yùn)動(dòng)，P、Q間的距離為L(zhǎng).已知木塊B在下滑過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與木塊A相碰后立刻一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)一個(gè)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，木塊B向上運(yùn)動(dòng)恰好能回到Q點(diǎn).若木塊A靜止于P點(diǎn)，木塊C從Q點(diǎn)開始以初速度向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷同樣過程，最后木塊C停在斜面上的R點(diǎn)，求P、R間的距離L′的大小。

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如圖所示，xOy平面內(nèi)的圓O′與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O。在該圓形區(qū)域內(nèi)，有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于圓面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）從原點(diǎn)O沿x軸進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，穿過圓形區(qū)域的時(shí)間為T0。若撤去磁場(chǎng)，只保留電場(chǎng)，其他條件不變，該帶電粒子穿過圓形區(qū)域的時(shí)間為；若撤去電場(chǎng)，只保留磁場(chǎng)，其他條件不變，求該帶電粒子穿過圓形區(qū)域的時(shí)間。

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如圖1所示，水平地面上有一輛小車，車上固定一個(gè)豎直光滑絕緣管，管的底部有一質(zhì)量g，電荷量+8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略小。在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度=15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過磁場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，用力傳感器測(cè)得小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間，小球?qū)軅?cè)壁的彈力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）小球進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度的大��；

（2）小球出管口時(shí)（t=1s）對(duì)管側(cè)壁的彈力；

（3）小球離開管口之后再次經(jīng)過水平面MN時(shí)距管口的距離△


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如圖所示1－1（a）是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑為r＝0.1 m的有20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布［其右視圖如圖（b）］．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2 T．線圈的電阻為2Ω，它的引出線接有8Ω的電珠L(zhǎng)，外力推動(dòng)線圈的P端，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1－2所示時(shí)(x取向右為正)：

　　　　

圖1－1　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1－2

⑴試畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象［在圖（b）中取逆時(shí)針電流為正］．

⑵求每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中的作用力．

⑶求該發(fā)電機(jī)的功率。（摩擦等損耗不計(jì)）

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如圖所示，一足夠長(zhǎng)的固定斜面傾角，兩物塊A、B的質(zhì)量分別為、分別為1kg和4kg，它們與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。兩物塊之間的輕繩長(zhǎng)，輕繩承受的最大張力T＝12N，作用于B上沿斜面向上的力F逐漸增大，使A、B一起由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，。（，）

⑴某一時(shí)刻輕繩被拉斷，求此時(shí)外力F的大小；

⑵若輕繩拉斷前瞬間A、B的速度為3m/s，繩斷后保持外力F不變，求當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，A、B之間的距離。

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