【題目】如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a、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d=0.1m,板的長度l =0.5m,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1×105C/kg。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=10m/s2(計(jì)算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)。
(1)左、右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?
(2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m,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,求顆粒第2次與傳送帶碰撞反彈的高度?
【答案】(1) 1×104V (2) 4m/s (3) 0.05m
【解析】
(1)由a顆粒帶正電,故電場(chǎng)方向向左,所以左板帶負(fù)電荷,右板帶正電荷;
依題意,顆粒在平行板的豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),故滿足:
在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故滿足:
得兩極板間的電壓為:
U=1×104V
(2)根據(jù)動(dòng)能定理,顆粒落到水平傳送帶上滿足:
解得顆粒落到水平傳送帶上時(shí)的速度大小為:
v=4m/s
(3)在豎直方向顆粒作自由落體運(yùn)動(dòng),可得顆粒第一次落到水平傳送帶上沿豎直方向上
故顆粒第一次反彈的速度大小為;第二次反彈的速度大小為
顆粒第2次反彈后上升的高度h為:
可得顆粒第二次反彈高度為:
h=0.05m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上有一矩形長木板,木板左端放一小物塊,已知木板質(zhì)量大于物塊質(zhì)量,t=0時(shí)兩者從圖中位置以相同的水平速度v0向右運(yùn)動(dòng),碰到右面的豎直擋板后木板以與原來等大反向的速度被反彈回來,運(yùn)動(dòng)過程中物塊一直未離開木板,則關(guān)于物塊運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖像不正確的是( 。
A.B.C.D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】觀賞“煙火”表演是某地每年“春節(jié)”慶;顒(dòng)的壓軸大餐。某型“禮花”底座僅0.2s的發(fā)射時(shí)間,就能將質(zhì)量為m=5kg的禮花彈豎直拋上180m的高空。(忽略發(fā)射底座高度,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)
(1)“禮花”發(fā)射時(shí)燃燒的火藥對(duì)禮花彈的平均作用力是多少?(已知該平均作用力遠(yuǎn)大于禮花彈自身重力)
(2)某次試射,當(dāng)禮花彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)爆炸成沿水平方向運(yùn)動(dòng)的兩塊(爆炸時(shí)炸藥質(zhì)量忽略不計(jì)),測(cè)得前后兩塊質(zhì)量之比為1:4,且炸裂時(shí)有大小為E=9000J的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能,則兩塊落地點(diǎn)間的距離是多少?
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【題目】空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示,a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn),已知a、c的電勢(shì)關(guān)系為φa>φc,則( )
A.P、Q兩點(diǎn)處的電荷為等量同種電荷
B.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C.c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)
D.負(fù)電荷從b到d電勢(shì)能增加
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上放置一個(gè)長為L=1.5m的木板A,在距離A的右端d=0.2m處放置一個(gè)表面光滑的半徑足夠大的四分之一圓弧槽C,圓弧槽末端切線水平且與木板A的上表面在同一水平線上,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊B以初速度v0=5m/s從木板A左端滑上木板的上表面,已知木板A與圓弧槽C的質(zhì)量均為2m,木板A與圓弧槽C相碰時(shí)作用時(shí)間極短,且碰后粘在一起不再分開。小物塊B與木板A的動(dòng)摩擦因數(shù),g取10m/s2。求:
(1)木板A和圓弧槽C碰撞前瞬間,木板A與小物塊B的速度各為多大。
(2)從小物塊B滑上木板A到小物塊B最終與木板A相對(duì)靜止的過程中,由于摩擦力產(chǎn)生的熱量是多少?
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【題目】小型發(fā)電廠輸出電壓為u=220sin100πt(V)的交流電,經(jīng)過升壓變壓器輸送到較遠(yuǎn)的地區(qū)后,再經(jīng)過降壓變壓器輸給用戶使用,如圖所示。已知變壓器都是理想變壓器,升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比分別為1:n和n∶1,下列說法中正確的是( 。
A.降壓變壓器中原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗
B.升壓變壓器原線圈中的電流小于輸電線中的電流
C.若用戶增加時(shí),則輸電線上分得的電壓將增加
D.若要用戶得到的電壓(有效值)為220V,則降壓變壓器的匝數(shù)比要小于n∶1
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【題目】某課外活動(dòng)小組使用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn),主要步驟:
A、用游標(biāo)卡尺測(cè)量并記錄小球直徑d
B、將小球用細(xì)線懸于O點(diǎn),用刻度尺測(cè)量并記錄懸點(diǎn)O到球心的距離l
C、將小球拉離豎直位置由靜止釋放,同時(shí)測(cè)量并記錄細(xì)線與豎直方向的夾角θ
D、小球擺到最低點(diǎn)經(jīng)過光電門,光電計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)自動(dòng)記錄小球通過光電門的時(shí)間Δt
E、改變小球釋放位置重復(fù)C、D多次
F、分析數(shù)據(jù),驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
請(qǐng)回答下列問題:
(1)步驟A中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如下圖所示,小球直徑d=________mm
(2)實(shí)驗(yàn)記錄如下表,請(qǐng)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整(表中v是小球經(jīng)過光電門的速度
θ | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° |
cosθ | 0.98 | 0.94 | 0.87 | 0.77 | 0.64 | 0.50 |
Δt/ms | 18.0 | 9.0 | 6.0 | 4.6 | 3.7 | 3.1 |
v/ms-1 | 0.54 | 1.09 | ①_____ | 2.13 | 2.65 | 3.16 |
v 2/m2s-2 | 0.30 | 1.19 | ②_______ | 4.54 | 7.02 | 9.99 |
(3)某同學(xué)為了作出v 2- cosθ圖像,根據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了部分描點(diǎn),請(qǐng)補(bǔ)充完整并作出v 2- cosθ圖像(______)
(4)實(shí)驗(yàn)完成后,某同學(xué)找不到記錄的懸點(diǎn)O到球心的距離l了,請(qǐng)你幫助計(jì)算出這個(gè)數(shù)據(jù)l=____m (保留兩位有效數(shù)字),已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>9.8m/s2。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,靜置于水平地面上的二輛手推車沿一直線排列,質(zhì)量均為m,人在極短的時(shí)間內(nèi)給第一輛車一水平?jīng)_量使其運(yùn)動(dòng),當(dāng)車運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)與第二輛車相碰,兩車以共同速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)停。車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍,重力加速度為g,若車與車之間僅在碰撞時(shí)發(fā)生相互作用,碰撞吋間很短,忽咯空氣阻力,求:
(1)整個(gè)過程中摩擦阻力所做的總功;
(2)人給第一輛車水平?jīng)_量的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成,AD與DCE相切于D點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn),將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑,用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN,改變H的大小,可測(cè)出相應(yīng)的FN的大小,FN隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示(PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)),QI反向延長交縱軸于F點(diǎn)(0,5.8 N),重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)小物塊的質(zhì)量m、圓軌道的半徑R及軌道DC所對(duì)應(yīng)的圓心角θ
(2)小物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
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