【題目】如圖甲所示的裝置是由直線加速器改裝而成,由N個(gè)長(zhǎng)度逐個(gè)增大的金屬圓筒沿水平軸線排列成一串,圖中代表性地畫了幾個(gè)圓筒,圓筒的兩底面中心開有小孔,一根絕緣光滑細(xì)管從中心小孔穿過,各筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為U0的電源的兩端,M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN隨時(shí)間變化如圖乙所示,現(xiàn)有一電量為+q、質(zhì)量為m、直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑的小球,沿細(xì)管左端射入,并將在圓筒間的縫隙處受到電場(chǎng)力的作用而加速(設(shè)圓筒內(nèi)部沒有電場(chǎng))?p隙的寬度很小,小球穿過縫隙的時(shí)間可以不計(jì)。已知t=0時(shí)刻小球以v1速度進(jìn)入第一個(gè)圓筒左端,小球多次被加速后通過最右側(cè)圓筒,最后從A點(diǎn)水平向右飛出并以速度v2垂直于偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向射入一個(gè)方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在B點(diǎn)速度方向與電場(chǎng)線成120°角.求:
(1)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間tAB;
(2) A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB;
(3)為使小球從A點(diǎn)射出獲得最大能量,各個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件?(用n的形式來表示)
【答案】(1);(2) ;(3),(n=1 ,2.3……)。
【解析】
(1)小球在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力和重力作用,根據(jù)牛頓第二定律可得
在B點(diǎn)設(shè)小球沿電場(chǎng)方向的速度大小為vy,則有:
又因?yàn)椋?/span>
聯(lián)立解得:
(2)小球豎直位移:
解得:
A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
解得:
(3)為了使小球獲得最大能量,要求小球每次穿過縫隙時(shí),前一個(gè)圓筒的電勢(shì)比后一個(gè)的電勢(shì)高,這就要求小球穿過每個(gè)圓筒的時(shí)間恰好等于交變電流的半個(gè)周期,設(shè)第N個(gè)圓筒長(zhǎng)為Ln,則動(dòng)能定理得:
解得:
圓筒的長(zhǎng)度
聯(lián)立解得:,(n=1 ,2.3……)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示兩個(gè)物體與圓盤保持相對(duì)靜止,隨圓盤一起作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則A、B分別受到幾個(gè)力的作用( )
A. 3個(gè)5個(gè)
B. 3個(gè)4個(gè)
C. 4個(gè)5個(gè)
D. 4個(gè)6個(gè)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一傾角=的足夠長(zhǎng)斜面體固定在水平地面上,一個(gè)物塊靜止在斜面上,F(xiàn)用大小為F=kt,(k為常量,F、t的單位均為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位)的拉力沿斜面向上拉物塊,物塊受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10m/s2,則下列判斷正確的是
A. 物塊的質(zhì)量為1kg
B. k的值為5N/s
C. 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
D. t=3s時(shí),物塊的速度大小為1.6m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】中國(guó)月球探測(cè)工程首任首席科學(xué)家歐陽(yáng)白遠(yuǎn)院十稱:“嫦娥五號(hào)已經(jīng)獲批今年先發(fā),嫦娥四號(hào)計(jì)劃明年發(fā)。”嫦娥五號(hào)先于嫦娥四號(hào)發(fā)射.將首次“快遞”月壤。若質(zhì)量為m的嫦娥五號(hào)在距離月面為的高度以大小為的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),月面附近的重力加速度為g,則
A. 嫦娥五號(hào)的動(dòng)能可表示為
B. 嫦娥五號(hào)的動(dòng)能可表示為
C. 嫦峨五號(hào)繞月球運(yùn)動(dòng)一周,其動(dòng)能的變化可表示為
D. 嫦娥五號(hào)繞月球運(yùn)動(dòng)一周,其動(dòng)能的變化為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一光滑的直角細(xì)桿MON,其中ON水平,OM豎直,兩個(gè)小物塊A和B分別套在OM和ON桿上,連接AB的輕繩長(zhǎng)為L=0.5m,.現(xiàn)將直角桿MON繞過OM的軸O1O2緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來.已知A的質(zhì)量為m1=2kg,重力加速度g取10m/s2。
(1)當(dāng)輕繩與OM的夾角θ=37°時(shí),求輕繩上張力F。
(2)當(dāng)輕繩與OM的夾角θ=37°時(shí),求物塊B的動(dòng)能EkB。
(3)若緩慢增大直角桿轉(zhuǎn)速,使輕繩與OM的夾角θ由37°緩慢增加到53°,求這個(gè)過程中直角桿對(duì)A和B做的功WA、WB。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平傳送帶上被傳送,A為終端皮帶輪,傳送帶與皮帶輪之間不打滑且與皮帶在C點(diǎn)相切,物體剛放上皮帶時(shí)的速度為0,距C點(diǎn)的距離為1m,皮帶輪的半徑為10cm,重力加速度g=10m/s2,若皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小為1m/s,物體運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的前速度已達(dá)到1m/s,則( 。
A. 物體在C點(diǎn)對(duì)傳送帶的壓力大小為10N
B. 物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)至少為0.1
C. 物體到達(dá)C點(diǎn)后將沿皮帶下滑一段距離再離開皮帶
D. 物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為0.5J
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【題目】如圖所示的兩條斜線,分別代表a、b兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)向同一方向做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的v-t圖象。下列說法中正確的是( )
A. b的初速度比a的初速度大
B. 在前10s內(nèi),a的位移比b的位移大
C. b的加速度比a的加速度大
D. 10s末兩物體的瞬時(shí)速度相等
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【題目】如圖(a)所示,半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)固定在水平面內(nèi),缺口兩端引出兩根導(dǎo)線,與電阻R構(gòu)成閉合回路.若圓環(huán)內(nèi)加一垂直于紙面變化的磁場(chǎng),變化規(guī)律如圖(b)所示.規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正,不計(jì)金屬圓環(huán)的電阻.以下說法正確的是( 。
A. t=2s時(shí),Uab=πr2B0
B. 1-2s內(nèi),回路中的電流逐漸減小
C. 2-3s內(nèi),穿過金屬圓環(huán)的磁通量在增加
D. 0-1s內(nèi),流過電阻R的電流方向?yàn)?/span>a→b
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【題目】甲乙兩物體開始位于同一點(diǎn),從t=0時(shí)刻兩物體開始運(yùn)動(dòng),通過速度傳感器測(cè)出的兩物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示,則:
A. 物體甲在前5s做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),且在第5s末速度方向發(fā)生變化
B. 第10s末物體甲的速度為零,此刻兩物體之間的距離最大
C. 第10s末兩物體相遇
D. 在第20s末兩物體之間的距離最大
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