【题目】如图所示,两平行金属板A、B板长L="8" cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子带电量q=10-10 C,质量m=10-20kg。沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响,界面MN、PS垂直中心线OR),已知两界面MN、PS相距为12cm,O点在中心线上距离界面PS为9cm处,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。 (静电力常数k=9×109N·m2/C2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远?
(2)试在图上粗略画出粒子运动的全过程轨迹。
(3)确定点电荷Q的电性并求其电量的大小。
【答案】(1)3cm
(2)
(3)带负电,Q=1.04×10-8C
【解析】(1)设粒子从电场中飞出的侧向位移为h,穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为Y,则侧向位移: 。
(2)第一段是类平抛运动,第二段是匀速直线运动,第三段是匀速圆 周运动,轨迹如下图所示:
(3)带负电,带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得:
得:
设带电粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为则水平方向速度
电场方向速度:
粒子从电场中飞出时速度
设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为,则: ,
因为带电粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上,所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q做匀速圆周运动,带负电
其半径与速度方向垂直,匀速圆周运动的半径
由牛顿运动定律可知:
代入数据解得: 。
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【题目】小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图象 如图所示,由图可知(g 取 10 m/s2 ) ( )
A. 小球开始下落的高度为 2.5 m
B. 小球在 从开 始下 落 0.8 s 内的 平均 速度 大小是 1 m/s,方向竖直向下
C. 小球在 从开 始下 落 0.8 s 内的 平均 速度 大小是 4 m/s,方向竖直向上
D. 小球在从开始下落 0.5 s 内和后 0.3 s 内加速度不 相同
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【题目】在场强为E的匀强电场中,放一个电量为Q的点电荷,并以它为圆心在平行于电场线的平面内做一个圆。过圆心的电场线和圆交于A.B两点,A.B的垂直平分线交圆于C.D,如右图所示。A点的电场强度是零。电荷带 电,圆的半径R= ,B点的合场强大小是 ,C点的合场强大小是 。
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【题目】某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50 m处停着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。已知该车刹车后第1个2 s内的位移是24 m,第4个2 s内的位移是1 m.则下列说法正确的是
A.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为 m/s2
B.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2 m/s2
C.汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车
D.汽车甲刹车前的速度为14 m/s
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【题目】如图所示,矩形物块A和楔形物块B、C叠放在水平地面上,B物块上表面水平。水平向左的力F作用在B物块上,整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是
A.物块A的受力个数为2个
B.物块B的受力个数为4个
C.地面对物块C的支持力等于三者重力之和
D.地面对物块C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
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【题目】在卢瑟福α粒子散射实验中,有少数α粒子发生了大角度偏转,其原因是
A. 原子中存在着带负电的电子
B. 正电荷在原子内是均匀分布的
C. 原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
D. 原子只能处于一系列不连续的能量状态中
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【题目】在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如上图所示.若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中( )
A. 先做匀加速运动,后做匀减速运动
B. 先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C. 电势能与机械能之和先增大,后减小
D. 电势能先减小,后增大
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【题目】如图所示为a、b两小球沿光滑水平面相向运动的v–t图。已知当两小球间距小于或等于L时,受到相互排斥的恒力作用,当间距大于L时,相互间作用力为零。由图可知
A.a球的质量大于b球的质量
B.a球的质量小于b球的质量
C.t1时刻两球间距最小
D.t3时刻两球间距为L
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【题目】某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A悬挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N。
(2)下列不必要的实验要求是________。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使0点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两个解决办法:_________________________________________________________________________
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