【题目】如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为m,不计重力)无初速度地放入电场E1中的A点,A点到MN的距离为L/2,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子从释放到打到屏上所用的时间t;
(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tanθ;
(3)电子打到屏上的点P′(图中未标出)到点O的距离x.
【答案】(1)(2)tanθ=2(3)x=3L
【解析】(1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律得:
由得:
电子进入电场E2时的速度为:v1=a1t1
进入电场E2到屏水平方向做匀速直线运动,时间为:
出电场后到光屏的时间为:
电子从释放到打到屏上所用的时间为:t=t1+t2+t3
联立求解得:
(2)设粒子射出电场E2时平行电场方向的速度为vy,由牛顿第二定律得,电子进入电场E2时的加速度为:
vy=a2t3
电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为
联立得:tanθ=2
(3)带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示:
设电子打到屏上的点P到O点的距离x,根据上图有几何关系得,
联立得:x=3L.
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【题目】平行板电容器的两极板接于电池两极,一带电小球悬挂在电容器内部.闭合电键k,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ.则下述说法正确的是( )
A. 保持电键k闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ变大
B. 保持电键k闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ不变
C. 电键k断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变
D. 电键k断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大
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【题目】某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动.
(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是______(填选项前的字母).
A.保证小球飞出时的速度既不太大也不太小
B.保证小球飞出时的初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学每次都将小球从斜槽的同一位置由静止释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹,该同学设想小球先后三次做平抛运动,将水平板依次放在图中1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中小球从抛出点到落点的水平位移依次为不知,忽略空气阻力的影响,则下面分析正确的是_____(填选项前的字母).
A.
B.
C.
D.无法判断()与()的大小关系
(3)另一同学通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹.部分运动轨迹如图所示,图中小格在水平方向与竖直方向上的长度均为L, 、和是轨迹图线上的3个点, 和之间、和之间的水平距高相等,重力加速度为g,可求出小球从运动到所用的时间为______,小球抛出时的水平速度为______.
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【题目】如图所示,分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v-t图线,根据图线可以判断 ( )
A. 两球在t=2s时速率相等
B. 两球在t=4s时相距最远
C. 两球在t=8s时都回到出发地
D. 在2s―8s内,两球加速度的大小相同,方向相反
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势为,内电阻为, 为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),和为定值电阻, 为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小.闭合开关后,将照射光强度增强,则( )
A. 电路的路端电压将增大
B. 灯泡将变暗
C. 两端的电压将增大
D. 两端的电压将增大
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【题目】如图所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点,静电力做功都是3.0×10-8 J.已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20cm,∠a=37°,∠c=90°,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)则a、b两点的电势差Uab及匀强电场的场强的结论,正确的是 ( )
A. Uab=60V;E=375 V/m、方向垂直bc向右
B. Uab=-60V;E=375 V/m、方向垂直bc向左
C. Uab=60V;E=500 V/m、方向垂直ac向上
D. Uab=-60V;E=500 V/m、方向垂直ac向下
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【题目】在“探究平抛运动规律”的实验中:
①在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,
A.通过调节使斜槽的末端保持
B.每次释放小球的位置必须 (填“相同”或者“不同”)
C.每次必须由 释放小球(“运动”或者“静止”)
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成 (“折线”或“直线”或“光滑曲线”)
②某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O,如图所示,A为物体运动一段时间后的位置。g取10m/s2,根据图象,可知平抛物体的初速度为 ;小球抛出点的位置O的坐标为 。
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【题目】如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验现象的描述及带电情况的判断中正确的是
A. 把带正电荷的物体C移近导体A,A、B下部的金属箔都张开且分别带正电和负电
B. 把带正电荷的物体C移近导体A,只有A下部的金属箔张开且带负电
C. 把带正电荷的物体C移近导体A,再使A、B分开少许,稳定后A、B下部的金属箔都张开且分别带负电和正电
D. 把带正电荷的物体C移近导体A,再使A、B分开少许,稳定后A、B下部的金属箔都闭合均不带电
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【题目】如图所示,地面上竖直放一根轻弹簧,其下端和地面连接,一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落,则 ( )
A. 物体和弹簧接触时,物体的动能最大
B. 与弹簧接触的整个过程,物体的重力势能和弹簧弹性势能的和不断减小
C. 与弹簧接触的整个过程,物体的动能与弹簧弹性势能的和不断减小
D. 物体在反弹阶段,动能一直增加,直到物体脱离弹簧为止
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