【題目】圖1中A和B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板、加上周期為T的交流電壓,在兩板間產(chǎn)生交變的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知B板電勢(shì)為零,A板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示,其中的最大值為,最小值為,在圖1中,虛線MN表示與A、B板平行等距的一個(gè)較小的面,此面到A和B的距離皆為l。在此面所在處,不斷地產(chǎn)生電量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的微粒,各個(gè)時(shí)刻產(chǎn)生帶電微粒的機(jī)會(huì)均等。這種微粒產(chǎn)生后,從靜止出發(fā)在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)。設(shè)微粒一旦碰到金屬板,它就附在板上不再運(yùn)動(dòng),且其電量同時(shí)消失,不影響A、B板的電勢(shì),已知上述的T、、l、q和m等各量的值正好滿足等式。若不計(jì)重力,不考慮微粒間的相互作用,求:(結(jié)果用q、、m、T表示)
(1)在t=0到t=這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中到達(dá)A板的微粒的最大速度;
(2)在0-范圍內(nèi),哪段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的粒子能到達(dá)B板?
(3)在t=0到t=這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中到達(dá)B板的微粒的最大速度;
【答案】(1)(2)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微?芍边_(dá)A板(3)
【解析】
試題在電壓為時(shí),微粒所受電場(chǎng)力為,此時(shí)微粒的加速度為
(1)在t=0時(shí)刻產(chǎn)生的微粒,將以加速度向A板加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí),位移
即t=0時(shí)刻產(chǎn)生的微粒,在不到時(shí)就可直達(dá)A板,所以到達(dá)A板的微粒的最大速度滿足,解得
(2)考慮臨界狀況:設(shè)時(shí)刻產(chǎn)生的微粒達(dá)到A板時(shí)速度剛好為零,則該微粒以加速度加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,再以大小為的加速度減速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,設(shè)為,則
聯(lián)立解得,,即時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒可直達(dá)A板
(3)在時(shí)刻產(chǎn)生的微粒,以加速度向A板加速的時(shí)間為,再以大小為的加速度減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)速度減為零(剛好到A板),此后以大小為的加速度向B板加速運(yùn)動(dòng)
設(shè)加速時(shí)間為時(shí)的位移大小為,
則
即微粒將打到B板上,不再返回,而時(shí)刻產(chǎn)生的微粒到達(dá)B板的速度最大,
根據(jù)動(dòng)能定理可得
解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)的速度分別為v1和v2,則下列結(jié)論中不正確的是( )
A. 物體通過(guò)AB這段位移所用時(shí)間的中間時(shí)刻的速度為
B. 物體通過(guò)AB這段位移的平均速度為
C. 物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度大小為
D. 物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于速度、速度改變量、加速度,正確的說(shuō)法是()
A. 物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量越大,它的加速度一定越大
B. 速度很大的物體,其加速度可以很小,可以為零
C. 某時(shí)刻物體速度為零,其加速度也為零
D. 加速度很大時(shí),運(yùn)動(dòng)物體的速度一定很快變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,平行線代表電場(chǎng)線,但未標(biāo)明方向,一個(gè)帶正電、電荷量為10-6C的粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了10-5J。已知A點(diǎn)的電勢(shì)為-10 V,則以下判斷正確的是( )
A. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線l所示
B. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線2所示
C. B點(diǎn)電勢(shì)為-20V
D. B點(diǎn)電勢(shì)為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在重力加速度為g的空間,有一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn),點(diǎn)B、C為以O為圓心,半徑為R的豎直圓周上的兩點(diǎn),點(diǎn)A、B、O在同一豎直線上,=R,點(diǎn)O、C在同一水平線上.現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的有孔小球,沿光滑絕緣細(xì)桿AC從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下,滑至C點(diǎn)時(shí)速度大小為,下列說(shuō)法正確的是
A. 兩點(diǎn)B、A間的電勢(shì)差為mgR/2q
B. 兩點(diǎn)B、A間的電勢(shì)差為mgR/q
C. 若從點(diǎn)A自由釋放,則小球下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為
D. 若從點(diǎn)A自由釋放,則小球下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,放在水平地面上的物體A重G=100N,右側(cè)連著一輕質(zhì)彈簧,已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=2500N/m.可近似認(rèn)為物體所受最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.現(xiàn)用力拉彈簧.求:
(1)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)0.01m時(shí),求彈簧彈力F1和物體所受的摩擦力f1的大;
(2)當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)0.02m時(shí),求彈簧彈力F2和物體所受的摩擦力f2的大小.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車(chē)拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個(gè)測(cè)量點(diǎn),每?jī)蓚(gè)相鄰的測(cè)量點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)標(biāo)出,其部分相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示,完成下面問(wèn)題.
(1)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔,下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法,其中正確的是_____
A.電源電壓越高,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
B.紙帶速度越大,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔由電源的頻率決定
D.如果將交流電源改為直流電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔保持不變
(2)計(jì)算出打下點(diǎn)4時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度為_____,求出小車(chē)的加速度為_____.(要求計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng),T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是
A. 末速度大小為 B. 末速度沿水平方向
C. 重力勢(shì)能減少了 D. 克服電場(chǎng)力做功為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某人騎自行車(chē)以8m/s的速度勻速前進(jìn),某時(shí)刻在他前面24m處以10m/s的速度同向行駛的汽車(chē)開(kāi)始關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),以2m/s2的加速度減速前進(jìn),求:
(1)自行車(chē)未追上前,兩車(chē)的最遠(yuǎn)距離
(2)自行車(chē)需要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上汽車(chē)
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