【題目】如圖所示,電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿平行于版面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場電壓為。偏轉(zhuǎn)電場可看作勻強(qiáng)電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d。
(1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的初速度v0和從電場射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy;
(2)分析物理量的數(shù)量級(jí),是解決物理問題的常用方法。在解決(1)問時(shí)忽略了電子所受重力,請(qǐng)利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知,,,,。
(3)極板間既有靜電場也有重力場。電勢反映了靜電場各點(diǎn)的能的性質(zhì),請(qǐng)寫出電勢的定義式。類比電勢的定義方法,在重力場中建立“重力勢”的概念,并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點(diǎn)。
【答案】(1) (2)不需要考慮電子所受的重力 (3) 電勢和重力勢都是反映場的能的性質(zhì)的物理量,僅僅由場自身的因素決定。
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)功和能的關(guān)系,有
電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度
在偏轉(zhuǎn)電場中,電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
偏轉(zhuǎn)距離
(2)考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級(jí),有
重力
電場力
由于,因此不需要考慮電子所受重力
(3)電場中某點(diǎn)電勢定義為電荷在該點(diǎn)的電勢能與其電荷量q的比值,即
由于重力做功與路徑無關(guān),可以類比靜電場電勢的定義,將重力場中物體在某點(diǎn)的重力勢能與其質(zhì)量m的比值,叫做“重力勢”,即
電勢和重力勢都是反映場的能的性質(zhì)的物理量,僅由場自身的因素決定
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一已充電的平行板電容器與靜電計(jì)連接如圖所示。已知靜電計(jì)指針張角隨著電容器兩極板間的電勢差的增大而增大,現(xiàn)保持電容器的電量不變,且電容器N板位置不動(dòng),下列說法中正確的是
A、將M板向左平移,則靜電計(jì)指針張角增大
B、將M板向右平移,則靜電計(jì)指針張角增大
C、將M板豎直向下平移,則靜電計(jì)指針張角減小
D、將M板豎直向上平移,則靜電計(jì)指針張角增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),用長為L的絕緣輕繩將質(zhì)量為m、帶電量為+q、的小球懸于O點(diǎn),整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中。初始時(shí)刻小球靜止在P點(diǎn)。細(xì)繩與場強(qiáng)方向成角。今用絕緣錘子沿豎直平面、垂直于OP方向打擊一下小球,之后迅速撤離錘子,當(dāng)小球回到P處時(shí),再次用錘子沿同一方向打擊小球,兩次打擊后小球恰好到達(dá)Q點(diǎn),且小球總沿圓弧運(yùn)動(dòng),打擊的時(shí)間極短,小球電荷量不損失。錘子第一次對(duì)小球做功為W1,第二次對(duì)球做功為W2。
(1)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E;
(2)若的值達(dá)到最大,分別求、;
(3)的值最大時(shí),求第一、二次小球被打擊后瞬間細(xì)繩的拉力大小F1、F2.
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【題目】如圖所示,半徑R=1m的1/4圓弧導(dǎo)軌與水平面相接,從圓弧導(dǎo)軌頂端A,靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m=20g的小木塊,測得其滑至底端B時(shí)速度VB=3m/s,以后沿水平導(dǎo)軌滑行BC=3m而停止.
求:(1)在圓弧軌道上克服摩擦力做的功?
(2)BC段軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少 ? (g="10" m/s2)
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【題目】中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料,下列說法不正確的是
A. 地理南、北極與地磁場的南、北極不重合
B. 地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理北極附近
C. 地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行
D. 地磁場對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用
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【題目】如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在離B距離為x的A點(diǎn),用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開始推到B處后撤去恒力,質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn):
(1)求推力對(duì)小球所做的功.
(2)x取何值時(shí),完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少?最小功為多少.
(3)x取何值時(shí),完成上述運(yùn)動(dòng)用力最小?最小力為多少.
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【題目】某中學(xué)物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽,比賽路徑如圖所示.可視為質(zhì)點(diǎn)的賽車從起點(diǎn)A出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后,由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道,并通過半圓軌道的最高點(diǎn)C,才算完成比賽.B是半圓軌道的最低點(diǎn),水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn).已知賽車質(zhì)量m=0.5kg,通電后以額定功率P=2W工作,進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N,隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì),L=10.00m,R=0.4m,(g取10m/s2).求:
(1)要使賽車能通過C點(diǎn)完成比賽,通過C點(diǎn)的速度至少多大?
(2)賽車恰能完成比賽時(shí),在半圓軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?
(3)要使賽車完成比賽,電動(dòng)機(jī)從A到B至少工作多長時(shí)間?
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【題目】圖中的實(shí)線是一列簡諧波在某一時(shí)刻的波形曲線.經(jīng)0.2s后,其波形如圖中虛線所示.設(shè)該波的周期T大于0.2s,求:
(1)由圖中讀出波的振幅和波長;
(2)如果波向右傳播,波速是多大?波的周期是多大?
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【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB與OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。
(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是____。
(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________。
A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法
C.控制變量法 D.建立物理模型法
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),主要的步驟是:
A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;
C.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O。記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù);
D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;
E.只用一個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)F′的圖示;
F.比較F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。
上述步驟中:
①有重要遺漏的步驟的序號(hào)是________和________;
②遺漏的內(nèi)容分別是____________和____________。
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