【題目】如圖所示為兩組平行板金屬板,一組豎直放置,一組水平放置,今有一質(zhì)量為m的電量為e的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點,經(jīng)電壓U0加速后通過B點進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間,若電子從兩塊水平平行板的正中間射入,且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出,A、B分別為兩塊豎直板的中點,求:
(1)電子通過B點時的速度大。
(2)右側(cè)平行金屬板的長度;
(3)電子穿出右側(cè)平行金屬板時的動能和速度方向.
【答案】(1) (2) (3),
【解析】
(1)質(zhì)子在加速電場中,電場力做正功eU0,由動能定理求解質(zhì)子射出加速電場的速度.
(2)質(zhì)子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動,沿水平方向做勻速直線運動,位移大小等于板長L;豎直方向做勻加速直線運動,位移大小等于板間距離的一半,由牛頓第二定律求出加速度,由運動學(xué)公式求解板長L.
(3)在偏轉(zhuǎn)電場中,電場力對質(zhì)子做為eU,根據(jù)動能定理,對全過程研究,求解質(zhì)子穿出電場時的速度.
(1)在加速過程根據(jù)動能定理得:eU0=mv02
解得到質(zhì)子射出加速電場的速度
(2)粒子在豎直方向:y=d=at2,
在水平方向:x=L=v0t
聯(lián)立上式得到 d=
代入數(shù)據(jù)得
L=d
(3)從剛開始到射出電場的過程中運用動能定理得:
mv2=e(U0+)
所以
速度方向與水平方向夾角φ滿足
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【題目】如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個帶電粒子以速度v從A點沿直徑AOB方向射入磁場,經(jīng)過時間t從C點射出磁場,∠AOC為120°。現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?/span>,仍從A沿直徑射入磁場,不計重力,則( )
A. 運動半徑為
B. 運動半徑為
C. 粒子在磁場中運動時間變?yōu)?/span>
D. 粒子在磁場中運動時間變?yōu)?/span>2t
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【題目】一輛汽車的質(zhì)量為m,額定功率為P,在保持額定功率不變的情況下,汽車啟動時的v-t圖象如圖所示。已知時刻的速度為,時刻的速度為,且時刻的加速度為時刻的加速度的2倍。若汽車所受阻力大小恒定,則下列說法正確的是( )
A.汽車在時刻的加速度為
B.汽車在時間內(nèi)的平均速率等于
C.汽車能達(dá)到的最大速度為
D.汽車所受的恒定阻力為
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【題目】物體在水平拉力F作用下,沿x軸由坐標(biāo)原點開始運動,設(shè)拉力F隨x的變化分別如圖甲、乙、丙所示,圖甲為一半圓圖形,對應(yīng)拉力做功分別為W甲、W乙、W丙,則以下說法正確的是
A. W甲>W乙>W丙B. W甲=W乙>W丙
C. W甲=W乙=W丙D. W甲>W乙=W丙
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【題目】如圖所示為某種電流表的原理示意圖,質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點處通過一掛鉤與一豎直懸掛的輕彈簧相連,絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外,與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù),MN的長度大于ab的長度。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時,MN與矩形區(qū)域的cd邊重合,當(dāng)MN中有電流通過時,指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。已知k=2.0 N/m,ab的長度為0.20 m,bc的長度為0.05 m,B=0.20 T,重力加速度為g。下列說法不正確的是( )
A.當(dāng)電流表示數(shù)為零時,彈簧的伸長量為
B.若要電流表正常工作,應(yīng)將MN的M端與電源正極相接
C.該電流表的量程是2.5 A
D.若將量程擴(kuò)大到2倍,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)?/span>0.20 T
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【題目】如圖所示,在足夠長的光滑的水平面上原長為L的輕彈簧連接著兩質(zhì)量分別為m1、m2的木塊A、B,將兩木塊拉開到相距1.5L時以共同的向右的初速度v0釋放,在釋放后的運動過程中,由上述已知條件不可能求出的物理量是( 。
A.兩木塊相距L時,兩木塊的速度大小B.兩木塊再次相距1.5L時,兩木塊的動量大小
C.兩木塊運動過程中的最大距離D.兩木塊運動過程中的最小距離
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【題目】如圖為湖邊一傾角為θ=37°的大壩的橫截面示意圖,水面與大壩的交點為O。一人站在A點處以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=25m,g取10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,,所有結(jié)果保留兩位小數(shù)。)
(1)若要求小石子能落到水面,v0最小是多少?
(2)若小石子不能落到水面上,落到斜面時速度方向與水平面夾角的正切值是多少?
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【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠(yuǎn)日點,M、N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為T0。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)M、Q到N的運動過程中( )
A.從P到M所用的時間等于
B.從Q到N階段,機(jī)械能逐漸變大
C.從P到Q階段,速率逐漸變小
D.從M到N階段,萬有引力對它先做正功后做負(fù)功
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【題目】如圖所示,物塊B與水平地面接觸,物塊A置于物塊B之上,兩物塊相對靜止,一起向右運動(圖中a為加速度,力F沿水平方向向右),則不正確( 。
A.圖甲中,A、B間摩擦力對A做正功
B.圖乙中,A、B間摩擦力對B做負(fù)功
C.圖丙中,A、B間摩擦力對B做正功
D.圖丁中,A、B間摩擦力對A做負(fù)功
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