【題目】如圖甲所示,長(zhǎng)為L、間距為d的兩金屬板A、B水平放置,ab為兩板的中心線,一個(gè)帶電粒子以速度v0a點(diǎn)水平射入,沿直線從b點(diǎn)射出,若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上,欲使該粒子仍能從b點(diǎn)以速度v0射出,求:

(1)交變電壓的周期T應(yīng)滿足什么條件?

(2)粒子從a點(diǎn)入金屬板的時(shí)刻應(yīng)滿足什么條件?

【答案】(1) 其中n取大于等于 的整數(shù)(2)

【解析】

(1)為使粒子仍從b點(diǎn)以速度v0穿出電場(chǎng),在垂直于初速度方向上,粒子的運(yùn)動(dòng)應(yīng)為:加速,減速,反向加速,反向減速,經(jīng)歷四個(gè)過程后,回到中心線上時(shí),在垂直于金屬板的方向上速度正好等于零,這段時(shí)間等于一個(gè)周期,故有LnTv0,

解得

粒子在內(nèi)離開中心線的距離為

,,

解得:

在運(yùn)動(dòng)過程中離開中心線的最大距離為

粒子運(yùn)動(dòng)中不撞擊金屬板應(yīng)有

解得

,即n取大于等于的整數(shù)

所以粒子的周期應(yīng)滿足的條件為,其中n取大于等于的整數(shù).

(2)粒子在做往復(fù)運(yùn)動(dòng),只需豎直方向的位移等0,需要粒子第一段加速的時(shí)間是,

根據(jù)周期性,可知粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)刻可以為為,,,…

故粒子進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)刻為(n=1,2,3…).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C三個(gè)半徑相同的小球穿在兩根平行且光滑的足夠長(zhǎng)的桿上,三個(gè)球的質(zhì)量分別為mA=2kg,mB=3kg,mC=1kg,初狀態(tài)三個(gè)小球均靜止,BC球之間連著一根輕質(zhì)彈簧,彈簣?zhí)幱谠L(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)給A一個(gè)向左的初速度v0=10m/s,A、B碰后A球的速度變?yōu)橄蛴?/span>,大小為2m/s,下列說法正確的是

A. AB碰撞是彈性碰撞

B. AB碰后,B的最小速度可為0

C. AB碰后,彈簧的最大彈性勢(shì)能可以達(dá)到96J

D. AB碰后,彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)球C的速度可能為12m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20191111時(shí)11分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功將中星2D”衛(wèi)星發(fā)射升空,升空后的衛(wèi)星能量補(bǔ)給主要靠太陽(yáng)能電池.硅光電池是一種太陽(yáng)能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn).如圖所示,圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象,圖線b是某純電阻電器的U- I圖象.則在該光照強(qiáng)度下,把該電池和該電器組成一個(gè)電路時(shí),電池的( )

A.內(nèi)阻為5.5

B.輸出功率為12.5 W

C.內(nèi)耗功率為0.22 W

D.效率為50%

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量M1kg的木板B靜止在水平地面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A從木板的左側(cè)沿木板表面水平?jīng)_上木板,AB經(jīng)過t1 s后達(dá)到同一速度,然后共同減速直至靜止。整個(gè)過程中,AB的速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,取g10 m/s2。用μ1表示AB間的動(dòng)摩擦因數(shù),μ2表示B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),m表示滑塊A的質(zhì)量,求μ1μ2m的值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧和小球A套在固定的豎直桿上,彈簧上端固定,下端與A連接;一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過很小的光滑定滑輪,兩端分別與小球BA連接,a、b、cc點(diǎn)圖中未畫出)為桿上的三個(gè)點(diǎn),Ob水平,Ab處時(shí)彈簧處于自然狀態(tài),現(xiàn)將Aa點(diǎn)由靜止釋放后,A沿桿上滑到最高處c點(diǎn)。不計(jì)一切摩擦。下列說法正確的是

A.Ab點(diǎn)滑到c點(diǎn)的過程中(不含c點(diǎn)),A的速度大于B的速度

B.a、c兩點(diǎn)到b點(diǎn)的距離相等

C.Aa點(diǎn)滑到c點(diǎn)的全過程,A增加的機(jī)械能等于B減少的機(jī)械能與彈簧減少的彈性勢(shì)能之和

D.Aa點(diǎn)滑到c點(diǎn)的全過程,B所受重力做的功等于A克服重力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(20分)如圖所示,在光滑的水平面上固定有左、右兩豎直擋板,擋板間距離足夠長(zhǎng),有一質(zhì)量為M,長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板靠在左側(cè)擋板處,另有一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放置在長(zhǎng)木板的左端,已知小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且Mm,F(xiàn)使小物塊和長(zhǎng)木板以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng),設(shè)長(zhǎng)木板與左、右擋板的碰撞中無機(jī)械能損失。試求:

(1)將要發(fā)生第二次碰撞時(shí),若小物塊仍未從長(zhǎng)木板上落下,則它應(yīng)距長(zhǎng)木板左端多遠(yuǎn)

(2)為使小物塊不從長(zhǎng)木板上落下,板長(zhǎng)L應(yīng)滿足什么條件

(3)若滿足(2)中條件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s, 試計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)從開始到剛要發(fā)生第四次碰撞前損失的機(jī)械能。(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小球A從離地面20m高處做自由落體運(yùn)動(dòng),小球BA下方的地面上以20m/s的初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),在空中相遇,取g=10m/s2,下列說法正確的是(

A. 兩球相遇時(shí)速率都是10m/s B. 兩球相遇位置離地面10m

C. 開始運(yùn)動(dòng)2s后兩球相遇 D. 兩球在空中相遇兩次

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)帶電小球A、B分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上,且在同一豎直平面內(nèi),用水平向左的推力F作用于B球、兩球在圖示位OA置靜止,現(xiàn)將B球沿斜面向上移動(dòng)一小段距離,發(fā)現(xiàn)A球隨之向上移動(dòng)少許,兩球在虛線位置重新平衡,重新平衡后與移動(dòng)前相比,下列說法正確的是

A.推力F變大B.斜面對(duì)B的彈力不變

C.墻面對(duì)A的彈力變小D.兩球之間的距離變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體、的速度圖象如圖所示.在0~t0時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是(。

A. 、兩個(gè)物體的加速度都在不斷減小

B. 物體的加速度不斷增大,物體的加速度不斷減小

C. 物體的位移不斷增大,物體的位移不斷減小

D. 、兩個(gè)物體的平均速度大小都是(v1+v2)/2

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