【題目】8分)如圖所示,虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1=E的勻強(qiáng)電場,在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E2=2E的勻強(qiáng)電場,在虛線PQ右側(cè)相距為L處有一與電場E2平行的屏。現(xiàn)將一電子(電荷量為e,質(zhì)量為m)無初速度地放入電場E1中的A點,最后電子打在右側(cè)的屏上,AO連線與屏垂直,垂足為O,電子重力忽略不計。求:

(1)電子從釋放到打到屏上所用的時間;

(2)電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tan θ;

(3)電子打到屏上的點P′到點O的距離y。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)電子在電場中做初速度為零的勻加速直線運動,設(shè)加速度為,時間為,由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得:,(2分)

電子進(jìn)入電場時的速度為:

進(jìn)入電場到屏水平方向做勻速直線運動,時間為:

電子從釋放到打到屏上所用的時間為:

聯(lián)立求解得:(1分)

(2)設(shè)粒子射出電場時平行電場方向的速度為,由牛頓第二定律得:

電子進(jìn)入電場時的加速度為:(1分)

電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值為;

聯(lián)立①②③⑥⑦⑧⑨得:(1分)

(3)帶電粒子在電場中的運動軌跡如圖所示:

(1分)

設(shè)電子打到屏上的點P到O點的距離y,根據(jù)上圖有幾何關(guān)系得:(1分)

聯(lián)立得:(1分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有同學(xué)利用如圖的裝置來驗證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結(jié)點O,每個勾碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時,根據(jù)勾碼個數(shù)讀出三根據(jù)繩子的拉力TOA、TOA和TOA,回答下列問題:

(1)改變勾碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿傻氖莀_______。

A.勾碼的個數(shù)N1=N2=2,N3=4

B.勾碼的個數(shù)N1=N3=3,N2=4

C.勾碼的個數(shù)N1=N2=N3=4

D.勾碼的個數(shù)N1=3,N2=4,N3=5

(2)在拆下勾碼和繩子前,最重要的一個步驟是________。

A.標(biāo)記結(jié)點O的位置,并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向

B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度

C.用量角器量出三根繩子之間的夾角

D.用天平測出勾碼的質(zhì)量

(3)在作圖時,你認(rèn)為下圖中圖 是正確的。(填“甲”或“乙”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】8分)如圖所示,水平地面上有一質(zhì)量m=4.6 kg的金屬塊,其與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,在與水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F作用下,以v=2.0 m/s的速度向右做勻速直線運動。已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g取10 m/s2。求:

(1)拉力F的大小;

(2)若某時刻撤去拉力,金屬塊在地面上還能滑行多長時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(12分)如圖(甲)所示,ABCO是固定在一起的T形支架,水平部分AC是質(zhì)量為M=2 kg、長度為L=1 m的勻質(zhì)薄板,OB是輕質(zhì)硬桿,下端通過光滑鉸鏈連接在水平地面上,支架可繞水平軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,A端擱在左側(cè)的平臺上。已知AB長度l1=0.75 m,OB長度h=0.5 m。現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2 kg的物塊(可視為質(zhì)點)以v0=3 m/s的水平初速度滑上AC板,物塊與AC間動摩擦因數(shù)μ=0.5。問:T支架是否會繞O軸翻轉(zhuǎn)?某同學(xué)的解題思路如下:

支架受力情況如圖(乙),設(shè)支架即將翻轉(zhuǎn)時物塊位于B點右側(cè)x處,根據(jù)力矩平衡方程:Mg(l1)=FN·x,式中FN=mg,解得x=0.2 m。

此時物塊離A端s1=l1+x=0.95 m。

然后算出物塊以v0=3 m/s的初速度在AC上最多能滑行的距離s2;比較這兩個距離:若s2≤s1,則T形支架不會繞O軸翻轉(zhuǎn);若s2>s1,則會繞O軸翻轉(zhuǎn)。

請判斷該同學(xué)的解題思路是否正確若正確,請按照該思路,將解題過程補(bǔ)充完整,并求出最后結(jié)果;若不正確,請指出該同學(xué)的錯誤之處,并用正確的方法算出結(jié)果。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于慣性的說法正確的是(

A.汽車速度越大越難剎車,表明速度越大慣性越大

B.兩個物體只要質(zhì)量相同,那么慣性就一定相同

C.乒乓球可快速抽殺,是因為乒乓球慣性小

D.物體不受外力時沒有慣性

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】11分)兩平行金屬板間所加電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示,大量質(zhì)量為m、帶電量為e的電子由靜止開始經(jīng)電壓為U0的電場加速后連續(xù)不斷地沿兩平行金屬板間的中線射入,若兩板間距恰能使所有電子都能通過。且兩極長度使每個電子通過兩板均歷時3t0,兩平行金屬板間距為d,電子所受重力不計,求:

(1)電子通過兩板時側(cè)向位移的最大值和最小值(答案用d表示);

(2)側(cè)向位移最大和最小的電子通過兩板后的動能之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線a、b、c是電場中的一簇等勢線(相鄰等勢面之間的電勢差相等),實線為一α粒子(重力不計)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點,據(jù)此可知

A.β粒子在P點的加速度比Q點的加速度小

B.電子在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能小

C.a(chǎn)、b、c三個等勢面中,a的電勢最低

D.α粒子一定是從P點向Q點運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】12分)如圖所示,M為一線圈電阻r=0.4 Ω的電動機(jī),R=24 Ω,電源電動勢E=40 V。當(dāng)S斷開時,電流表的示數(shù),I1=1.6 A,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表的示數(shù)為I2=4.0 A

(1)電源內(nèi)阻。

(2)開關(guān)S閉合時電動機(jī)發(fā)熱消耗的功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率。

(3)開關(guān)S閉合時電源的輸出功率和電動機(jī)的機(jī)械效率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于電源,下列說法正確的是

A.電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

B.在電源內(nèi)部,依靠電場力搬運電荷

C.電源內(nèi)部存在著由負(fù)極指向正極的電場

D.電動勢由電源中非靜電力的特性決定,跟其體積、外電路無關(guān)

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