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如图()AB为一对水平放置的平行金属板,在两板间加上一周期为T的交变电压,UA0B板电势UB随时间变化规律如图()所示.从t0开始有一带负电的粒子从A板小孔C进入两板间电场区域.已知该粒子在电场内所受电场力的大小为其重力的2倍,设初速度为零,g10m/s2d15cm,试确定该粒子能到达B板的电压变化周期T的范围.

 

答案:见详解
解析:

设电压变化周期为T时粒子恰能到达B板,则粒子的运动过程是:先加速后减速tB板速度为零.

根据动量定理:

加速过程:(Fmg)mvmgmv

减速tB板未速为零过程:

-(Fmg)t=0-mv→-3mgt=-mv

全过程位移:d×t

解得:T=0.3(s)

∴ T≥0.3s

 


练习册系列答案
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(2012?上海模拟)如图(甲)所示,两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm,倾斜导轨与水平面成θ=300角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示垂直斜面向上为正值,图中t1、t2未知.水平导轨足够长,其左端接有理想灵敏电流计G(内阻不计)和定值电阻R=3Ω,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T,在t=0时刻,从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab,棒的质量m=0.l kg,棒的电阻r=2Ω,棒下滑时与导轨保持良好接触,设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变,导轨的电阻不计.若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力.(g取10m/s2)求:
(1)ab棒进入磁场区I时速度V的大小;(2)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;
(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q;
(4)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流I随时间t变化的关系如图(丙)所示(而未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图象.(从上向下看逆时针方向为电流正方向)

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(2008?肇庆二模)(1)如图(甲)所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为10cm,波速和波长分别为1m/s和0.2m,C点为AB连线的中点,则:图示时刻A、B两点的竖直高度差为
40
40
cm;如图所示的A、B、C、D、E五点中,振动加强的点是
A、B、C
A、B、C
,振动减弱的点是
D、E
D、E
,C点此时的振动方向
向下
向下
(选填“向上”或“向下”);从图示时刻再经过0.65s时,C点的位移为
-20
-20
cm.
(2)如图(乙)所示为一束白光通过三棱镜的光路图,其中可能正确的图是
D
D

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(甲) (乙)

图15

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(2)两板间电压U0的最大值.

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(2)如图(乙)所示为一束白光通过三棱镜的光路图,其中可能正确的图是______

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