【題目】如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)l=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢(shì)高300V,即UAB=300V。一帶正電的粒子電量q=10-10C,質(zhì)量m=10-20kg,從R點(diǎn)沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度v0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后,進(jìn)入固定在中心線上的O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響)。已知兩界面MN、PS相距為L(zhǎng)=12cm,粒子穿過(guò)界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。不計(jì)粒子的重力,靜電力常數(shù)k=9×109N·m2/C2,求:
(1)粒子穿過(guò)界面PS時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)?
(2)點(diǎn)電荷的電量Q。
【答案】(1)12cm (2)1.04×10-8C
【解析】
試題分析:(1)設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的側(cè)向位移為h,穿過(guò)界面PS時(shí)偏離中心線OR的距離為y,則: 即:,
代入數(shù)據(jù)解得:h=0.03 m=3 cm
帶電粒子在離開電場(chǎng)后將做勻速直線運(yùn)動(dòng),由相似三角形知識(shí)得:,
代入數(shù)據(jù)解得:y=0.12 m=12 cm
(2)設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為vy,則:,
代入數(shù)據(jù)解得:vy=1.5×106 m/s.
所以粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度為:
設(shè)粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為θ,則:,
因?yàn)榱W哟┻^(guò)界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏上,所以該帶電粒子在穿過(guò)界面PS后將繞點(diǎn)電荷Q作勻速圓周運(yùn)動(dòng),其半徑與速度方向垂直.
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:,
庫(kù)倫力提供向心力:,
代入數(shù)據(jù)解得:Q=1.04×10-8C.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖所示的電路中,電源的負(fù)極接地,其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,C為電容器,A、V為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電壓表示數(shù)變大
B.電流表示數(shù)變小
C.電容器 C 所帶電荷量增多
D.a 點(diǎn)的電勢(shì)降低
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,地面上某個(gè)空間區(qū)域存在這樣的電場(chǎng),水平虛線上方為場(chǎng)強(qiáng)E1,方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng);虛線下方為場(chǎng)強(qiáng)E2,方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m,帶電+q的小球從上方電場(chǎng)的A點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果剛好到達(dá)下方電場(chǎng)中與A關(guān)于虛線對(duì)稱的B點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是
A. 帶電小球在A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能相等
B. 若A、B高度差為h,則UAB= —mgh/q
C. 在虛線上下方的電場(chǎng)中,帶電小球運(yùn)動(dòng)的加速度相同
D. 兩電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系滿足E2=2E1
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,空間內(nèi)有一場(chǎng)強(qiáng)為、豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根絕緣輕質(zhì)硬桿的兩端分別固定著A、B兩只質(zhì)量均為m帶電量均為+q的小球,O點(diǎn)是一光滑水平軸,已知AO=,BO=2,重力加速度為g。細(xì)桿從水平位置由靜止釋放,使其自由轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)B球轉(zhuǎn)到O點(diǎn)正下方的過(guò)程中,正確的是
A.B球電勢(shì)能減少了2mgL
B.A、B球與桿組成的系統(tǒng)電勢(shì)能減少了
C.轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中桿對(duì)A的彈力不做功
D.轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)B球的速度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖(a)所示的電路中,L1、L2為規(guī)格相同的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖(b)所示,C是電容為100F的電容器,R是阻值為8的定值電阻,電源E的內(nèi)阻為1。電路穩(wěn)定后,通過(guò)L1的電流為0.2A,下列結(jié)果正確的是
A.L1的電功率為0.16W B.L2的電阻為4
C.電源的效率為60% D.電容器的帶電量為2.4×104C
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于重力和重心,下列說(shuō)法中正確的是:( )
A. 靜止的物體受到重力,運(yùn)動(dòng)的物體不受重力
B. 向下運(yùn)動(dòng)的物體受重力,向上運(yùn)動(dòng)的物體不受重力
C. 受重力的物體對(duì)地球也有吸引力
D. 重心就是物體上最重的那個(gè)點(diǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 物體吸熱,其內(nèi)能一定增加
B. 物體放熱,其內(nèi)能一定減小
C. 布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D. 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一斜面靜止在水平地面上,位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)斜面作用與物塊的靜摩擦力為,地面對(duì)斜面的摩擦力為,則下列敘述正確的是
A.方向可能沿斜面向下
B.方向可能沿斜面向上
C.斜面對(duì)物體的作用力大小為Mg
D.地面對(duì)斜面的摩擦力方向一定向左
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組選項(xiàng)中的物理量都是矢量的選項(xiàng)是( )
A. 速度、加速度、路程 B. 速度、位移、加速度
C. 位移、加速度、速率 D. 瞬時(shí)速度、加速度、時(shí)間
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