【題目】在金屬板A、B間加上如圖乙所示的大小不變、方向周期性變化的交變電壓,其周期為T,現(xiàn)有電子以平行于金屬板的速度v0從兩板中央射入(如圖甲所示).已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子的重力,求:
(1)若電子從t=0時(shí)刻射入,在半個(gè)周期內(nèi)恰好能從A板的邊緣飛出,則電子飛出時(shí)速度的大小為多少?
(2)若電子從t=0時(shí)刻射入,恰能平行于金屬板飛出,則金屬板至少為多長(zhǎng)?
(3)若電子恰能從兩板中央平行于板飛出,電子應(yīng)從哪一時(shí)刻射入??jī)砂彘g距至少為多大?
【答案】(1) (2)v0T (3) +k· (k=0,1,2,…) T
【解析】(1)由動(dòng)能定理得:e·=mv2-mv
解得v=.
(2)t=0時(shí)刻射入的電子,在垂直于極板方向上做勻加速運(yùn)動(dòng),向正極板方向偏轉(zhuǎn),半個(gè)周期后電場(chǎng)方向反向,則繼續(xù)在該方向上做勻減速運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,電場(chǎng)方向上的速度減到零,實(shí)際速度等于初速度v0,平行于極板,以后繼續(xù)重復(fù)這樣的運(yùn)動(dòng).
要使電子恰能平行于金屬板飛出,則在OO′方向上至少運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期,故極板長(zhǎng)至少為L(zhǎng)=v0T.
(3)若要使電子從極板中央平行于極板飛出,則電子在電場(chǎng)方向上應(yīng)先加速、再減速,反向加速再減速,每段時(shí)間相同,一個(gè)周期后恰好回到OO′線.可見(jiàn)應(yīng)在t=+k· (k=0,1,2,…)時(shí)射入.
極板間距離要求滿足在加速、減速階段電子不打到極板上.
由牛頓第二定律有a=
加速階段運(yùn)動(dòng)的距離
s=··2≤
可解得d≥T
故兩板間距至少為T.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后.進(jìn)入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道,圓形軌間不相互重疊.即小球離開(kāi)圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m,水平距離s=2m,水平軌道AB長(zhǎng)為L1=5m,BC長(zhǎng)為L2=4m,小球與水平軌道間的動(dòng)摩檫因數(shù)μ=0.2.取重力加速度g=l0m/s2.則:
(1)若小球恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度;
(2)若小球既能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)初速度的范圍是多少.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是__________.
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng),記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在靜電場(chǎng)中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電勢(shì)為零的點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零
B. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等勢(shì)面垂直
C. 由靜止釋放的正電荷,僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合
D. 電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落的方向
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩塊平行、正對(duì)的金屬板水平放置,分別帶有等量的異種電荷,使兩板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間的距離為d。有一帶電粒子以某個(gè)速度v0緊貼著A板左端沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),帶電粒子恰好落在B板的右邊緣。帶電粒子所受的重力忽略不計(jì),F(xiàn)使該粒子仍從原位置以同樣的方向射入電場(chǎng),但使該粒子落在B板的中點(diǎn),下列措施可行的是 ( )
A.僅使粒子的初速度變?yōu)?v0
B.僅使粒子的初速度變?yōu)?/span>
C.僅使B板向上平移
D.僅使B板向下平移d
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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. 四種基本相互作用是指:重力、彈力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力
B. 地面上的物體具有的重力勢(shì)能是物體和地球共有的
C. 電容器的電容與電容器的帶電量有關(guān)
D. 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力為零,導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開(kāi)始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.已知m1=50 g、m2=150 g,則(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=______m/s;
(2)在打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk=________ J,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp=______J;(取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10 m/s2)
(3)若某同學(xué)作出v2-h(huán)圖象如圖所示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大,隨所處空間磁場(chǎng)的減弱而變小,如圖所示電路中,GMR為一個(gè)磁敏電阻,R、R2為滑動(dòng)變阻器,R1、R3為定值電阻,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A. 只調(diào)節(jié)電阻R,當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí),電阻R1消耗的電功率變大
B. 只調(diào)節(jié)電阻R,當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí),帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
C. 只調(diào)節(jié)電阻R2,當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí),電阻R1消耗的電功率變大
D. 只調(diào)節(jié)電阻R2,當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí),帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角θ=30°的光滑斜面固定在地面上,長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端齊平。用輕質(zhì)細(xì)線將物塊與軟繩連接,物塊的質(zhì)量也為m,物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面),在此過(guò)程中
A. 物塊的機(jī)械能逐漸增加
B. 物塊重力勢(shì)能的減少大于軟繩機(jī)械能的增加
C. 軟繩重力勢(shì)能共減少了
D. 軟繩剛好全部離開(kāi)斜面時(shí)的速度為
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