【题目】两平行金属板A、B水平放置,一个质量为的带电微粒,以的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B两板间距离d=4cm,板长L=10cm.
(1)当A、B电压UAB=1000V时,微粒恰好不偏转,沿图中直线射出电场,求该粒子电荷量和电性。
(2)令B板接地,欲使该微粒射出偏转电场,求A板所加电势的范围。
【答案】(1) 带负电(2)-600 V≤UAB≤2600 V
【解析】(1)当UAB=1000 V时,微粒恰好不偏转,则qE=mg
则
因为UAB>0所以板间电场强度方向向下,重力方向向下,故所受静电力向上,则微粒带负电;
(2)当静电力F>mg时,带电粒子向上偏转,设当微粒恰好从右上边缘的M点飞出,微粒在水平方向上做匀速直线运动,则 L=v0t ①
微粒在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,则
偏转距离: ②
加速度: ③
由方程式①②③代入数据可得=2600 V
当静电力F<mg,带电粒子向下偏转,设当微粒恰好从右下边缘的N点飞出,微粒在水平方向上做匀速直线运动,微粒在竖直方向下做初速度为零的匀加速直线运动,加速度,同理可解得=-600 V 故欲使微粒射出偏转电场,A板所加电势的范围为-600 V≤UAB≤2600 V.
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【题目】如图所示,光滑、足够长的平行金属导轨MN、PQ的间距为l,所在平面与水平面成θ角,处于磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。两导轨的一端接有阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于导轨上,且m由一根轻绳通过一个定滑轮与质量为M的静止物块相连,物块被释放后,拉动金属棒ab加速运动H距离后,金属棒以速度v匀速运动。求:(导轨电阻不计)
(1)金属棒αb以速度v匀速运动时两端的电势差Uab;
(2)物块运动H距离过程中电阻R产生的焦耳热QR。
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【题目】如图,在合外力作用下某质点运动v-t图象为正弦曲线。从图中可以判断( )
A. 在0—t1时间内,合外力做正功
B. 在0—t1时间内,合外力的功率逐渐增大
C. 在t2时刻,合外力的功率最大
D. 在t1—t2时间内,合外力做的总功为零
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【题目】如图所示为某质点做直线运动的v﹣t图象,关于这个质点在0﹣4s内的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. 质点的速度方向不变 B. 质点的加速度方向不变
C. 2s末质点离出发点最远 D. 2s时质点所受合力改变方向
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【题目】如图所示,为常德市柳叶湖欢乐水世界的摩天轮。该巨型摩天轮高120m,位居亚洲第五。当乘客跟随转轮做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是
A. 每时每刻,每个人受到的合力都不等于零
B. 每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C. 乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D. 乘客在乘坐过程中到达最高点时对座位压力最大
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【题目】回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示.设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f.则下列说法正确的是( )
A. 只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
B. 质子被加速后的最大速度可以超过2πfR
C. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
D. 不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子
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【题目】(10分)如图15所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面,经C点进入光滑平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为,A、B两点高度差,BC斜面高,倾角,悬挂弧筐的轻绳长为,小球看成质点,轻质筐的重量忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g ,试求:
(1)B点与抛出点A的水平距离x;
(2)小球运动至C点的速度大小;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,小球所受拉力的大小
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【题目】图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是( )
图甲 图乙
A. 输入电压u的表达式u=20sin 50π V
B. 只断开S2后,L1、L2均正常发光
C. 只断开S2后,原线圈的输入功率增大
D. 若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W
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【题目】如图,直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车和的位移—时间()图线.由图可知( )
A. 在时刻, 车追上车
B. 在时刻, 、两车运动方向相反
C. 在到这段时间内, 车的速率先减少后增加
D. 在到这段时间内, 车的速率一直比车的大
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