【题目】如图所示,板长为L的平行板电容器与一直流电源相连接,其极板与水平面成30°角;若两带电粒子以相同的大小的初速度v0= ,由图中的P点射入电容器,它们分别沿着虚线1和2运动,然后离开电容器,虚线1为连接上下极板边缘的水平线,虚线2为平行且靠近上极板的直线,则下列关于两粒子的说法正确的是( )
A. 1、2两粒子均做匀减速直线运动
B. 1、2两拉子电势能均逐渐增加
C. 1、2两拉子的比荷之比为3:4
D. 1、2两粒子离开电容器时的速率之比为:
【答案】AD
【解析】根据题意可知,粒子均做直线运动,则粒子所受的电场力与重力的合力方向与速度方向在同一直线上,所以电场力只能垂直极板向上,受力如图所示;根据受力图,粒子做直线运动,电场力与重力的合力与速度方向反向,故粒子均做匀减速直线运动,故A正确;
粒子甲受到的电场力与位移方向的夹角为钝角,所以电场力做负功,电势能逐渐增加;粒子乙运动的方向与电场力的方向垂直,电场力不做功,所以粒子的电势能不变.故B错误;根据受力图,对1:m1g=q1Ecos30°,所以:
对2:m2gcos30°=q2E,所以:
可得:,故C错误;
带电微粒1沿水平直线运动,合力做的功为:W1=-m1gtan30°m1gL,
根据动能定理得:,所以: ;带电微粒2沿平行于极板的直线运动,合力做的功为:W2=-m2gsin30°L=-m2gL
根据动能定理得:
所以:v2= ;所以1、2两粒子离开电容器时的速率之比为 v1:v2= .故D正确.故选AD
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【题目】如图所示,在平行金属带电极板MN 的电场中,若将电量为-4×10﹣6C的负点电荷从A点移到M 板,克服电场力做功8×10﹣4 J;若把该点电荷从A点移到N板,电场力做正功为4×10﹣4J。则:
(1) 若将该点电荷从M板附近移到N板,电荷的电势能变化多少?M、N 两板的电势差UMN等于多少?
(2) M板的电势φM和A点的电势φA分别是多少?
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【题目】为测量一根金属丝(电阻约)的电阻率选用的电学器材:
电压表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
滑动变阻器()
学生电源(稳压输出)
开关
导线若干
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,某次的测量结果如图甲所示,其读数为______ 。
(2)请在答题卡上用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整__________;
(3)如图丙所示,已依据实验数据在坐标纸上作出图线,请求出该金属丝的电阻值为_____ (结果保留两位有效数字)。
(4)有人认为用图像法求金属丝电阻是为了减小系统误差,他的观点是否正确?请说明理由__________。
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【题目】在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示,某时刻在xOy平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y轴负方向、电场强度为E的匀强电场,在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度v0沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中,粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且沿OP方向进入第Ⅳ象限。在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场(不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响),粒子经过原点O进入匀强磁场中,并仅在磁场力作用下,运动一段时间从y轴上的N点射出磁场。已知OP与x轴正方向夹角α=60°,带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计,求:
(1)M、O两点间的电势差U;
(2)坐标原点O与N点之间的距离d;
(3)粒子从M点运动到N点的总时间t。
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【题目】如图所示,某台计算机的硬盘约有近万个磁道(磁道为不同半径的同心圆),每个磁道分成m个扇区(每扇区为l/m圆周)。电动机使磁盘以转速n匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的,磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道,若不计磁头大小及磁头转移磁道所需的时间,则磁盘转动时( )
A. A点的线速度小于B点的线速度
B. A点的向心加速度小于B点的向心加速度
C. 硬盘转动一圈的时间为2πn
D. 一个扇区通过磁头所用的时间为1/mn
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【题目】如图所示,直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场.一电量为q、质量为m的带正电的粒子,在-x轴上的点a以速率v0,方向和-x轴方向成60°射入磁场,然后经过y轴上的b点垂直于y轴方向进入电场,并经过x轴上x=2L处的c点时速度大小为 v0.不计粒子重力.求
(1)磁感应强度B的大小
(2)电场强度E的大小.
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【题目】如图所示,离子源A产生的初速度为零、带电荷量为e、质量不同的正离子被电压为U1的加速电场加速后进入一电容器中,电容器两极板之间的距离为d,电容器中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场和匀强电场。正离子能沿直线穿过电容器,垂直于边界MN进入磁感应强度大小也为B的扇形匀强磁场中,∠MNQ=90°。(不计离子的重力)求:
(1)求质量为m的离子进入电容器时,电容器两极板间的电压U2;
(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;
(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上正离子的质量范围。
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【题目】如图所受向心力演示仪,在探究向心力公式的实验中,为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系,运用的物理科学方法是_________法;现将小球分别放在两边的槽内,为探究小球受到的向心力大小与圆周运动的半径的关系,做法正确的是:在小球运动的角速度_________(选填“相等”或“不相等”)的情况下,用质量________(选填“相同”或“不相同”)的钢球做实验。
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【题目】将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动.当箱以a=2 m/s2加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示的压力为7.2 N,下底板的压力传感器显示的压力为12 N.(g=10 m/s2)
(1)金属块的质量m为多少?
(2)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半,试判断箱的运动情况.
(3)要使上顶板的压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?
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