【題目】如圖所示為一真空示波器,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中(偏轉電場可視為勻強電場),電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過偏轉電場后打在熒光屏上的P點.已知加速電壓為U1,M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L1,板右端到熒光屏的距離為L2,電子質量為m,電荷量為e.不計重力,求:
(1)電子穿過A板時的速度大;
(2)P點到O點的距離.
(3)電子打在熒光屏上的動能大。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)電子在加速電場U1中運動時,電場力對電子做正功,根據(jù)動能定理求解電子穿過A板時的速度大。
(2)電子進入偏轉電場后做類平拋運動,垂直于電場方向作勻速直線運動,沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動.根據(jù)板長和初速度求出時間.根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,由位移公式求解電子從偏轉電場射出時的側移量.電子離開偏轉電場后沿穿出電場時的速度做勻速直線運動,水平方向:位移為L2,分速度等于v0,求出勻速運動的時間.豎直方向:分速度等于vy,由y=vyt求出離開電場后偏轉的距離,再加上電場中偏轉的距離得解;
(3)根據(jù)動能定理,即可求解.
(1)設電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0,由動能定理得:eU1=mv02,
解得:v0=;
(2)電子以速度v0進入偏轉電場后,垂直于電場方向做勻速直線運動,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動,設偏轉電場的電場強度為E,電子在偏轉電場中運動的時間為t1,電子的加速度為a,離開偏轉電場時的側移量為y1,由牛頓第二定律得:F=eE2=e=ma,解得:,
由運動學公式得:L1=v0t1,y1=at12,解得:y1= ;
設電子離開偏轉電場時沿電場方向的速度為vy,由勻變速運動的速度公式可知vy=at1;
電子離開偏轉電場后做勻速直線運動,設電子離開偏轉電場后打在熒光屏上所用的時間為t2,電子打到熒光屏上的側移量為y2,水平方向:L2=v0t2,豎直方向:y2=vyt2,
解得:y2=;
P至O點的距離y=y1+y2= ;
(3)根據(jù)動能定理:電子打在熒光屏上的動能大小:Ek=eU1+eEy2=eU1+
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【題目】在某汽車4S店,一顧客正在測試汽車加速、減速性能。汽車以的速度勻速行駛,
(1)現(xiàn)以的加速度加速,則10后速度能達到多少?
(2)若汽車以的加速度剎車,則10和20后速度各減為多少?
(3)若以的加速度剎車,汽車停下來發(fā)生的位移多大?
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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一長為L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C,與長木板接觸但不相連,圓弧槽的下端與木板上表面相平,B、C靜止在水平面上,F(xiàn)有滑塊A以初速度v0從右端滑上B,并以v0滑離B,恰好能到達C的最高點。A、B、C的質量均為m,試求:
(1)A滑到B最左端時,B、C速度是多大?
(2)木板B上表面的動摩擦因數(shù)μ;
(3)1/4圓弧槽C的半徑R。
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【題目】如圖所示,質量為2kg的物體在與水平方向成37°角的斜向上的拉力F作用下由靜止開始運動。已知力F的大小為5N,物體與地面之間的動摩擦因數(shù)μ為0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物體由靜止開始運動后的加速度大;
(2)8s末物體的瞬時速度大小和8s時間內物體通過的位移大小;
(3)若8s末撤掉拉力F,則物體還能前進多遠?
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【題目】關于環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星,下列說法正確的是
A.分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星,不可能具有相同的周期
B.沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星,在軌道不同位置可能具有相同的速率
C.在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星,它們的軌道半徑有可能不同
D.沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星,它們的軌道平面一定會重合
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【題目】如圖所示,甲、已兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對方過分界線者為贏。若繩子質量不計,冰面可看成光滑,則下列說法正確的是
A. 甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力
B. 甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力
C. 若甲的質量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利
D. 若已對繩的速度比甲快,則已能贏得“拔河”比賽的勝利
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【題目】在地震救援行動中,一輛救災汽車由靜止開始做勻變速直線運動,則運動了8 s,由于前方突然有巨石滾下,堵在路中央,所以又緊急剎車,勻減速運動經(jīng)4 s停止。則關于汽車的運動情況,下列說法正確的是( )
A. 加速、減速中的加速度大小之比為a1∶a2等于2∶1
B. 加速、減速中的平均速度大小之比v1∶v2等于2∶1
C. 加速、減速中的加速度大小之比a1∶a2不等于1∶2
D. 加速、減速中的位移大小之比x1∶x2等于2∶1
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【題目】某同學用如圖所示電路,測繪標有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖像.
(1)除了導線和開關外,有以下一些器材可供選擇:
電流表A1(量程為100mA,內阻約為2Ω);
電流表A2(量程為0.6A,內阻約為0.3Ω);
電壓表V1(量程為5V,內阻約為5kΩ);
電壓表V2(量程為15V,內阻約為15kΩ);
滑動變阻器R(阻值范圍為0~10Ω);
電源E(電動勢為4V,內阻約為0.04Ω)。
為了調節(jié)方便,測量準確,實驗中電流表應選用__________,電壓表應選用__________,(填器材符號)
(2)在圖中用筆畫線代替導線,把實驗儀器連接成完整的實驗電路____________.
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算并描繪出的R-U圖像如圖所示;由圖像可知,此小燈泡在不工作時,燈絲電阻為_______Ω;當所加電壓為3V時,燈絲電阻為_______Ω。
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【題目】如右圖所示,在傾角a=37°的斜面上有一塊豎直放置的擋板,在擋板和斜面之間放有一個m=2kg的光滑圓球,處于平衡狀態(tài).
(1)試畫出球體的受力圖;
(2)求出球體對檔板和斜面的壓力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)
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