【題目】如圖所示,一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與一電動勢為U的電源兩極相連,上極板中心有一小孔M(小孔對電場的影響可忽略不計).小孔正上方d處的P點有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,該粒子從靜止開始下落,經(jīng)過小孔M進入電容器,并恰好在下極板中心的小孔N處(小孔對電場的影響可忽略不計)返回。(忽略極板外電場的影響)。
(1)求粒子從P點到小孔N處的時間t;
(2)①若將下極板向上平移d/3,則從P點開始下落的相同粒子,粒子能否返回,若能返回請計算將在距上極板多遠處開始返回,若不能說明理由。
②若將上極板向上平移d/3,則從P點開始下落的相同粒子,粒子能否返回,若能返回請計算將在距上極板多遠處開始返回,若不能說明理由。
【答案】(1) (2) ①從距上極板處返回;②從距上極板處返回
【解析】
粒子先做自由落體運動,根據(jù)運動學公式求出自由落體運動的時間,對全過程利用動量定理和動能定理列式求出粒子從P點到小孔N處的時間;將下極板向上平移或?qū)⑸蠘O板向上平移時,根據(jù)動能定理,結(jié)合電勢差大小與d的關(guān)系,求出粒子返回時的位置,然后進行分析;
(1)設粒子自由落體運動的時間為t0
則有
解得:
由動量定理對全程列式得:
由動能定理對全程列式得:
解得:;
(2)①將下極板向上平移時,假設粒子能從極板間返回,且在極板間運動至距上極板x 處開始返回
由動能定理得:
解得:
假設正確,從距上極板處返回
②將上極板向上平移時,假設粒子能從極板間返回,且在極板間運動至距上極板y處開始返回
由動能定理得:
解得:
假設正確,從距上極板處返回
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【題目】某同學利用圖(a)所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化。物塊放在桌面上,細繩的一端與物塊相連,另一端跨過滑輪掛上鉤碼。打點計時器固定在桌面左端,所用交流電源頻率為50 Hz。紙帶穿過打點計時器連接在物塊上。啟動打點計時器,釋放物塊,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動。打點計時器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點間有4個點未畫出)。
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,該同學認為物塊的運動為勻加速運動;卮鹣铝袉栴}:
(1)在打點計時器打出B點時,物塊的速度大小為_______m/s。在打出D點時,物塊的速度大小為_______m/s;(保留兩位有效數(shù)字)
(2)物塊的加速度大小為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】關(guān)于電場強度的定義式為E=F/q,下列說法中不正確的是( )
A. 該定義式適用于任何電場
B. 帶電量為q帶電體放在某電場中的A點,受到的電場力為F,則該電場在A點產(chǎn)生的電場強度大小為F/q
C. 電場強度的方向與正電荷受到的電場力F的方向相同
D. 由F=Eq可知,試探電荷在場中某點所受的電場力大小與該試探電荷帶電量的大小成正比
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,為轎車中的手動變速桿,若保持發(fā)動機輸出功率不變,將變速桿推至不同擋位,可獲得不同的運行速度,從“1”~“6”擋速度增大,R是倒車擋。某型號轎車發(fā)動機的額定功率為60kW,在水平路面上行駛的最大速度可達180km/h。假設該轎車在水平路面上行駛時所受阻力恒定,則該轎車( )
A. 以最大牽引力爬坡,變速桿應推至“1”擋
B. 以最大牽引力爬坡,變速桿應推至“6”擋
C. 以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時,其牽引力為1200N
D. 以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時,發(fā)動機的輸出功率為60kW
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【題目】如圖,兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動,滑塊A的質(zhì)量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊B的質(zhì)量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是( )
A. A和B都向左運動
B. A和B都向右運動
C. A靜止,B向右運動
D. A向左運動,B向右運動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=1kg的小滑塊(體積很小,可視為質(zhì)點)靜止在水平軌道上的A點,在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,從A點開始做勻加速直線運動,F作用一段時間t后撤去,滑塊繼續(xù)運動到B點進入半徑為R=0.3m的光滑豎直圓形軌道,在圓軌道上運行一周后從B處的出口(未畫出,且入口和出口稍稍錯開)出來后向C點滑動,C點右側(cè)有一壕溝,C、D兩點的豎直高度h=0.2m,水平距離s=0.6 m。已知滑塊運動到圓軌道的最高點時對軌道的壓力剛好為滑塊重力的3倍,BC長為L=2m,小滑塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度g=10 m/ s 2
(1) 求小滑塊通過圓形軌道的最高點P的速度大小
(2) 試通過計算判斷小滑塊能否到達壕溝的右側(cè)
(3) 若AB段光滑,水平拉力F的作用時間范圍可變,要使小滑塊在運動過程中,既不脫離豎直圓軌道,又不掉進壕溝,試求水平拉力F作用時間t的范圍
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【題目】在如圖甲所示的電路中,L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當開關(guān)S閉合后,電路中的總電流為0.25 A,則此時 ( )
A. L1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍
B. L1消耗的電功率為0.75 W
C. L2的電阻為12 Ω
D. L1、L2消耗的電功率的比值大于4
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【題目】如圖所示,勻強電場中的△PAB平面平行于電場方向,C點為AB的中點,D點為PB的中點。將一個帶負電的粒子從P點移動到A點,電場力做功WPA=1.6×10-8J;將該粒子從P點移動到B點,電場力做功WPB=3.2×10-8J。則下列說法正確的是( )
A. 直線PC為等勢線
B. 若將該粒子從P點移動到C點,電場力做功為WPC=2.4×10-8J
C. 電場強度方向與AD平行
D. 點P的電勢高于點A的電勢
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【題目】如圖所示,足夠長的半徑為R=0.4m的圓弧形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi),圓孤形軌道與光滑固定的水平軌道相切,可視為質(zhì)點的質(zhì)量均為m=0.5kg的小球甲、乙用輕桿連接,置于圓弧形軌道上,小球甲與O點等高,小球乙位于圓心O的正下方。某時刻將兩小球由靜止釋放,最終它們在水平面上運動。g取10m/s2。則( )
A. 下滑過程中小球乙的機械能守恒
B. 兩小球最終在水平面上運動的速度大小為2m/s
C. 當小球甲滑到圓軌道最低點時,軌道對它的支持力大小為10N
D. 小球甲下滑過程中重力對它做功的功率增大
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