【題目】如圖1所示,真空室中電極K發(fā)出的電子(初速不計)經(jīng)過U0=1000V的加速電場后,由小孔S沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入.A、B板長l=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B兩板間電壓u隨時間t變化的u—t圖線如圖2所示.設(shè)A、B間的電場可看做是均勻的,且兩板外無電場.在每個電子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視為恒定的.兩板右側(cè)放一記錄圓筒,筒在左側(cè)邊緣與極板右端距離b=0.15m,筒繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,周期T=0.20s,筒的周長s=0.20m,筒能接收到通過A、B板的全部電子.
(1)以t=0時(見圖2,此時u=0)電子打到圓筒記錄紙上的點作為坐標(biāo)系的原點,并取y軸豎直向上.試計算電子打到記錄紙上的最高點的y坐標(biāo)和x坐標(biāo).(不計重力作用)
(2)在給出的坐標(biāo)紙(圖3)上定量地畫出電子打到記錄紙上的點形成的圖線.
【答案】(1)y=2.5cm;第一個最高點x=2cm;第二個最高點x=12cm;第三個最高點x=22cm;(2)如圖;
【解析】(1)計算電子打到記錄紙上的最高點的坐標(biāo)設(shè)v0為電子沿A、B板的中心線射入
電場時的初速度,則 ①
電子在中心線方向的運動為勻速運動,設(shè)電子穿過A、B板的時間為t0,則l=v0t0 ②
電子在垂直A、B板方向的運動為勻加速直線運動對于恰能穿過A、B板的電子,在它通過時加在兩板間的電壓uc應(yīng)滿足 ③
聯(lián)立①、②、③式解得
此電子從A、B板射出時沿y方向的分速度為 ④
此后,此電子作勻速直線運動,它打在記錄紙上的點最高,設(shè)縱坐標(biāo)為y,由圖可得
⑤
由以上各式解得 ⑥
從題給的u-t圖線可知,加于兩板電壓u的周期T0=0.10秒,u的最大值um=100伏,因為uC<um,在一個周期T0內(nèi),只有開始的一段時間間隔△t內(nèi)有電子通過A、B板
⑦
因為電子打在記錄紙上的最高點不止一個,根據(jù)題中關(guān)于坐標(biāo)原點與起始記錄時刻的規(guī)定,第一個最高點的x坐標(biāo)為 ⑧
第二個最高點的x坐標(biāo)為 ⑨
第三個最高點的x坐標(biāo)為
由于記錄筒的周長為20厘米,所以第三個最高點已與第一個最高點重合,即電子打到記錄紙上的最高點只有兩個,它們的x坐標(biāo)分別由⑧和⑨表示
(2)電子打到記錄紙上所形成的圖線,如圖所示
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【題目】關(guān)于點電荷與庫侖定律成立的條件,下列說法中正確的是( 。
A.體積小的帶電體就是點電荷
B.體積大的帶電體一定不能看成點電荷
C.兩個半徑為0.25cm的帶電金屬球,在球心距離為1m時可以看成點電荷
D.庫侖定律適用于任何兩個帶電體間庫侖力的計算
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【題目】如圖所示,小車質(zhì)量M為2.0kg,與水平地面阻力忽略不計,物體質(zhì)量m為0.5kg,物體與小車間的動摩擦因數(shù)為0.3.求:
(1)小車在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右運動時,物體受摩擦力多大?
(2)若要使物體m脫離小車,則至少用多大的水平力推小車?
(3)若小車長L=1m,靜止小車在8.5N水平推力作用下,物體由車的右端向左滑動,則滑離小車需多長時間?(物體m看作質(zhì)點)
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【題目】如圖所示,有A、B兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,以下說法正確的是( )
A.衛(wèi)星A的速率小于B的速率
B.衛(wèi)星B的發(fā)射速度大于第一宇宙速度
C.衛(wèi)星A的向心加速度小于B的向心加速度
D.衛(wèi)星A的周期大于B的周期
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【題目】質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速度釋放,落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑,如圖所示.在不計空氣阻力的情況下,對全過程的以下說法中正確的是( )
A.外力對物體做的總功為零
B.物體的機械能減少mg(H+h)
C.地面對物體的阻力對物體做功為﹣mgH
D.地面對物體的平均阻力大小為
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【題目】滑雪運動是把滑雪板裝在靴底上在雪地上進(jìn)行速度、跳躍和滑降的競賽運動.滑雪運動中當(dāng)滑雪板相對雪地速度較大時,會把雪內(nèi)的空氣逼出來,在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”,從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦.然而當(dāng)滑雪板相對雪地速度較小時,與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去,使得它們間的摩擦力增大.假設(shè)滑雪者的速度超過8m/s時,滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會由變?yōu)?/span>.一滑雪者從傾角的坡頂A處由靜止開始自由下滑,滑至坡底B(B處為一光滑小圓弧)后又滑上一段水平地面,最后停在C處,如圖所示.不計空氣阻力,已知AB坡長L=24m,取g=10m/s2,sin37°=0.8,求:
(1)滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間;
(2)滑雪者到達(dá)B處時的速度大。
(3)若滑雪板與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒為,求滑雪者在水平地面上運動的最大距離.
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【題目】對下列圖分析不正確的是
A. 圖1中火車轉(zhuǎn)彎時既不擠壓內(nèi)軌,也不擠壓外軌時的行駛速率約為,取決于內(nèi)、外軌的高度差、內(nèi)外軌間距L及鐵路彎道的軌道半徑r
B. 圖2中汽車過凹形橋時,速度越大,壓力越大
C. 圖3中洗衣機脫水時利用離心運動把附著在物體上的水分甩掉,紡織廠也用這樣的方法使棉紗、毛線、紡織品干燥
D. 圖4中實驗不計一切阻力,實驗中兩個球同時落地說明平拋運動水平方向為勻速運動,豎直方向為自由落體運動
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【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,現(xiàn)除了有一個標(biāo)有“5V,2.5W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外,還有:
A.直流電源(電動勢約為5V,內(nèi)阻可不計)
B.直流電流表(量程03A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.直流電流表(量程0600mA,內(nèi)阻約為5Ω)
D.直流電壓表(量程015V,內(nèi)阻約為15kΩ)
E.直流電壓表(量程05V,內(nèi)阻約為10kΩ)
F.滑動變阻器(最大阻值10Ω,允許通過的最大電流為2A)
G.滑動變阻器(最大阻值1kΩ,允許通過的最大電流為0.5A)
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù).
(1)實驗中電流表應(yīng)選用______,電壓表應(yīng)選用______,滑動變阻器應(yīng)選用______(均用序號字母表示).
(2)請按要求將圖甲中所示的器材連成實驗電路______.
(3)某同學(xué)通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖丙所示的電路中,其中電源電動勢E=4V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R=9Ω,此時燈泡的實際功率為______W.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】關(guān)于曲線運動,下列說法正確的是( )
A.變速運動一定是曲線運動B.曲線運動一定是變速運動
C.曲線運動不一定是變速運動D.曲線運動方向可能不變
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