【题目】如图a所示,三块水平放置的带电平行金属薄板A、B、C中央各有一小孔,AB间距离为8cm,BC间距离为4cm,将A、C两板分别与大地相连,B板的电势为20V,现有一质量为,电量为的负电油滴P从C板中央小孔无初速释放。
(1)求油滴P运动位移最大位置时的电势能以及经历的时间;
(2)若某时刻开始从A板正上方距离小孔0.8cm处释放另一带电量相同的正电油滴Q,其质量为,两油滴恰好在B板小孔处相遇,求释放时间。
【答案】(1);;(2)油滴Q比油滴P早释放0.04s或者油滴Q比油滴P晚释放了0.01s
【解析】
(1)BC间电场强度,
方向竖直向下
AB间电场强度
方向竖直向上
油滴P所受的重力
静电力
故油滴沿竖直方向在CB中做匀加速运动,然后在BA中做匀减速运动。
匀加速运动加速度
由得
由得
匀减速运动的加速度为
运动的位移为
电势能为
减速到速度为零的时间为
故油滴P运动最大位移所用时间为
(2)油滴Q做自由落地运动,由得
油滴Q所受的重力为
故油滴在进入电场AB中将做匀速直线运动,运动到B处
i)若油滴P第一次到达P板时两油滴相遇,则
即油滴Q比油滴P早释放0.04s
(ii)若油滴P进入AB板电场后,再次返回B板处两油滴相遇,则
即油滴Q比油滴P晚释放了0.01s
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【题目】在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子在M点的初速度v0的大小;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
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【题目】为了精确测量一电阻的阻值Rx,现有以下器材:
蓄电池E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,电阻箱RP,开关S1、S2,导线若干。某活动小组设计了如图甲所示的电路。实验的主要步骤:
a.闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表的示数适当,记下两表示数分别为I1、U1;
b.闭合S2、保持RP阻值不变,记下电流表和电压表示数分别为I2、U2。
(1)写出被测电阻的表达式Rx= __________(用两电表的读数表示)。
(2)由于本实验所使用的电流表、电压表都不是理想电表,不能忽略电表电阻对电路的影响。则上述测量中被测电阻Rx的测量值__________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),这是因为该实验电路能消除实验中产生的________误差(选填“系统”、“偶然”)
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【题目】法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图,他把两个线圈绕在同一个软铁环上,线圈A和电池连接,线圈B用导线连通,导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是
A. 用一节电池作电源小磁针不偏转,用十节电池作电源小磁针会偏转
B. 线圈B匝数较少时小磁针不偏转,匝数足够多时小磁针会偏转
C. 线圈A和电池连接瞬间,小磁针会偏转
D. 线圈A和电池断开瞬间,小磁针不偏转
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求:
(1)电源释放的电功率;
(2)电动机消耗的电功率.将电能转化为机械能的功率;
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【题目】米歇尔麦耶和迪迪埃奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。飞马座51b与恒星相距为L,构成双星系统(如图所示),它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。设它们的质量分别为m1、m2且(m1<m2),已知万有引力常量为G.则下列说法正确的是( )
A.飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度
B.飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1:m2
C.飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2:m1
D.飞马座51b与恒星运动周期之比为m1:m2
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【题目】如图,高H=5m的光滑水平台左端有一逆时针转动的传送带(轮子大小可忽略不计),带的表面与平台等高,带长为d=1.25m,传送带左端正下方为O点。虚线左侧存在水平向右的匀强电场,大小为E=105N/C。平台右侧连接一光滑绝缘圆轨道,半径为R=1m,圆轨道中心固定一带负电的点电荷,电量为Q=104C。由于某种作用,使得电荷Q产生的电场只分布在圆轨道内部。可视为质点的绝缘带电滑块a、b用一轻质细绳连接,开始时整个装置处于静止状态。某时刻细线忽然断开,由于库仑斥力a、b反向运动,当滑块a进入传送带或者b进入圆轨道后即可忽略它们之间的斥力。已知滑块a、b的质量分别为m1=2 kg,m2=1kg,电量分别为q1=+6×105C和q2=+×105C,a进入传送带的速度为v1=4m/s,a与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3, g=10 m/s2,静电力常量k=9×109N﹒m2/C2,空气阻力不计。求:
(1)滑块b进入圆轨道时的速度大小v2;
(2)滑块b到达圆轨道最高点时对轨道的压力;
(3)试分析传送带的速度v取不同值时,滑块a离开传送带后的落点与O点的位置关系。
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【题目】两个相同的极板与的长度=6.0cm,相距d=2cm,极板间的电压U=200V.一个电子从静止经电压为的加速电场后,沿平行于板面的方向射入电场中.把两极板间的电场看做匀强电场,电子能射出电场(电子的电量与质量的比值为0.5×1012C/kg),求
(1)电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(2)出射时速度偏转的角度θ正切值.
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