【題目】如圖(a)所示,電荷量q=+1010C,質(zhì)量m=1020kg的粒子,經(jīng)電勢(shì)差為U=200V的恒定電壓由靜止加速后,沿電場(chǎng)中心線(xiàn)RD垂直電場(chǎng)線(xiàn)飛入電場(chǎng),水平放置的兩平行金屬板AB間的距離d=8cm,板長(zhǎng)l=8cm,粒子飛出平行板電場(chǎng),進(jìn)入界面MNPS的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域。兩界面MNPS相距L=12cm,D是中心線(xiàn)RD與界面PS的交點(diǎn),帶電粒子重力不計(jì)

(1)求粒子沿電場(chǎng)中心線(xiàn)RD垂直電場(chǎng)線(xiàn)飛入電場(chǎng)的速度v0

(2)AB板間加U1=300V的恒定電壓,求粒子穿過(guò)界面MN打到界面PS上的點(diǎn)到D點(diǎn)的距離y

(3)若在AB板間加如圖(b)所示的方波電壓,U0=300V,大量上述粒子仍然以速度v0沿電場(chǎng)中心線(xiàn)RD持續(xù)射入電場(chǎng),求所有粒子在平行金屬板AB間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中偏離中心線(xiàn)最遠(yuǎn)距離的最小值ymin與最大值ymax

【答案】(1);(2)0.12m;(3),

【解析】

(1)由動(dòng)能定理可得

解得

(2)粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線(xiàn)RO的距離(側(cè)向位移)為,其中

在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,水平方向,聯(lián)立解得

帶電粒子在離開(kāi)電場(chǎng)后將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其軌跡與PS線(xiàn)交于a,設(shè)a到中心線(xiàn)的距離為y,又由相似三角形得

解得

(3)粒子穿過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間

當(dāng)t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,此時(shí)側(cè)向位移最大,側(cè)向先勻加速后勻減速,側(cè)向加速度大小為

最大側(cè)向位移大小為

當(dāng)t=3時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,此時(shí)側(cè)向位移最小即為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】乘坐摩天輪觀光是廣大青少年喜愛(ài)的一種戶(hù)外娛樂(lè)活動(dòng),如圖所示,某同學(xué)乘坐摩天輪隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(  )

A.上升過(guò)程中,該同學(xué)所受合外力為零

B.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,該同學(xué)的機(jī)械能守恒

C.該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),座椅對(duì)他的支持力大于其所受重力

D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,該同學(xué)所受重力的沖量為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,一端固定在傾角為30°的光滑固定斜面的底部,另一端和質(zhì)量m的小物塊A相連,質(zhì)量也為m的物塊B緊靠A一起靜止,F(xiàn)用手緩慢沿斜面向下壓物體B使彈簧再壓縮并靜止。然后突然放手, AB一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng)距離L時(shí),B達(dá)到最大速度v,彈簧始終在彈性限度內(nèi),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是

A.

B.放手的瞬間,A對(duì)B的彈力大小為

C.從放手到AB達(dá)到最大速度v的過(guò)程中,彈簧彈性勢(shì)能減小了

D.若向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程AB出現(xiàn)了分離,則分離時(shí)彈簧的壓縮量為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角θ=37°的粗糙斜軌道AB與光滑的水平軌道BC連接,處于原長(zhǎng)的輕彈簧左端固定于豎直墻面上,右端恰好在B點(diǎn)。質(zhì)量m=1kg的物塊由A點(diǎn)靜止釋放,第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度v=2m/s,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間物塊靜止。物塊可視為質(zhì)點(diǎn),經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不損失,與彈簧碰撞沒(méi)有能量損失,己知物塊與斜軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:

(1)物塊從A點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t;

(2)彈簧彈性勢(shì)能的最大值Ep;

(3)物塊在粗糙斜軌道AB上運(yùn)動(dòng)的總路程S。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在水中有一厚度不計(jì)的薄玻璃片制成的中空三棱鏡,里面是空氣,一束光A從棱鏡的左邊射入,從棱鏡的右邊射出時(shí)發(fā)生了色散,射出的可見(jiàn)光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間,則錯(cuò)誤的是(  )

A.a點(diǎn)射出的是紅光,b點(diǎn)射出的是紫光

B.a點(diǎn)射出的是紫光,b點(diǎn)射出的是紅光

C.a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紅光,ab中點(diǎn)射出的是紫光

D.a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紫光,ab中點(diǎn)射出的是紅光

E.光在ab面上不可能發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的物體放在傾角為且足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面的力F的作用下由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示。其中0~x1過(guò)程的圖線(xiàn)是曲線(xiàn),x1~x2過(guò)程的圖線(xiàn)是平行于x軸的直線(xiàn),x2~x3過(guò)程的圖線(xiàn)是傾斜的直線(xiàn),則下列說(shuō)法正確的是( 。

A.0~x1的過(guò)程中,物體向上運(yùn)動(dòng)

B.0~x1的過(guò)程中,物體的加速度一直增大

C.x1~x2的過(guò)程中,物體的速度大小不變

D.0~x3的過(guò)程中,物體的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)E和電壓表V的內(nèi)阻Rv,從實(shí)驗(yàn)室找到實(shí)驗(yàn)器材如下:

A.待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)E約為2V,內(nèi)阻不計(jì))

B.待測(cè)電壓表V(量程為1V,內(nèi)阻約為100Ω

C.定值電阻若干(阻值有:50.0Ω,100.0Ω500.0Ω,1.0kΩ

D.單刀開(kāi)關(guān)2個(gè)

(1)該研究小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路原理圖,請(qǐng)根據(jù)該原理圖在圖乙的實(shí)物圖上完成連線(xiàn)______。

(2)為了完成實(shí)驗(yàn),測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,則圖甲R1=_____Ω;R2=_____Ω。

(3)R1、R2選擇正確的情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,當(dāng)電鍵S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電壓表讀數(shù)為0.71V;當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),電壓表讀數(shù)為0.90V;由此可以求出Rv=____Ω;電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____(保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,高臺(tái)的上面有一豎直的圓弧形光滑軌道,半徑R=m,軌道端點(diǎn)B的切線(xiàn)水平。質(zhì)量M=5kg的金屬滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道頂端A由靜止釋放,離開(kāi)B點(diǎn)后經(jīng)時(shí)間t =1s撞擊在斜面上的P點(diǎn)。已知斜面的傾角θ=37,斜面底端CB點(diǎn)的水平距離x0=3m。g10m/s2sin37=0.6,cos37=0.8,不計(jì)空氣阻力。

(1)求金屬滑塊M運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小

(2)若金屬滑塊M開(kāi)B點(diǎn)時(shí),位于斜面底端C點(diǎn)、質(zhì)量m=1kg的另一滑塊,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由靜止開(kāi)始向上加速運(yùn)動(dòng),恰好在P點(diǎn)被M擊中。已知滑塊m與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,求拉力F大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線(xiàn)中垂線(xiàn)上有AB、C三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2×10-5 C,質(zhì)量為1 g的小物塊在水平面上從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線(xiàn)切線(xiàn)斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線(xiàn))。則下列說(shuō)法正確的是( 。

A.B點(diǎn)為中垂線(xiàn)上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)E=100 N/C

B.C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸減小

C.CA的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先變大后變小

D.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=500 V

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