【题目】如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电量q=1.0×10 16C、质量m=1.0×10 22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,求:
(1)粒子带何种电荷?
(2)要使粒子恰好能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0为多大?
(3)粒子飞出电场时速度与水平方向的夹角为多大?
【答案】(1)正电荷(2)(3)
【解析】试题分析:(1)平行金属板B板带负电,粒子向B板偏转,粒子带正电.
(2)当粒子恰好从B板右侧边缘飞出电场时,此时粒子水平位移为L,竖直位移为.粒子做类平抛运动,将其分解为水平和竖直两个方向研究,根据牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求出初速度.
(3)粒子飞出电场时速度与水平方向的夹角的正切值是位移偏转角正切值的2倍.
解:(1)由于B板带负电,粒子向B板偏转,说明粒子带正电.
(2)粒子在电场中做类平抛运动,根据类平抛运动的规律得:
竖直方向有:=at2=t2
得:t=
水平方向有:v0==L=0.3×m/s=1.5×104m/s
所以要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为1.5×104m/s;
(3)粒子飞出电场时速度与水平方向的夹角的正切值为:
tanα=2tanβ=2×=2×=
故:α=arctan
答:(1)粒子带正电荷.
(2)要使粒子恰能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0为1.5×104m/s.
(3)粒子飞出电场时速度与水平方向的夹角为:arctan.
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【题目】一列简谐横波沿x轴传播,波速为v=4 m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图甲所示,t=0.45 s时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A. 简谐横波的传播方向沿x轴正方向
B. 简谐横波的波长为1.8 m
C. x=0.5 m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.5 s
D. x=0处的质点经过0.6 s的路程为0.6 m
E. t=0.45 s时x=0处的质点对应的纵坐标为m
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【题目】下列说法正确的是
A. 当分子间距离为平衡距离时分子势能最大
B. 饱和汽压随温度的升高而减小
C. 对于一定质量的理想气体,当分子热运动变剧烈时,压强可以不变
D. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行
E. 由于液体表而分子间距离大于液体内部分子间的距离,所以液体表面具有收缩的趋势
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【题目】某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过电磁打点计时器,实验装置如图甲所示。
(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:
①实验操作:先__________,然后____________ ,让重锤自由落下,关闭电源。
②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a=__________,代入数据,可得加速度a=__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。
(2)该同学从实验结果发现,重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小,为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法:________________。
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【题目】一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图所示的abcd曲线,下列判断正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子通过a点时的速度比通过b点时大
C. 粒子在a点受到的电场力比b点小
D. 粒子在a点时的电势能比b点大
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【题目】2016年里约奥运会上中国奥运队共获得26枚金牌、18枚银牌和26枚铜牌,排名奖牌榜第三位.如图所示,吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度,重力大小为G的运动员静止时,左边绳子张力为T1,右边绳子张力为T2,则下列说法正确的是( )
A. T1和T2是一对作用力与反作用力
B. T1和T2的合力与重力G是一对作用力与反作用力
C. T1和T2的合力大小等于重力的大小G
D. 运动员两手缓慢撑开时,T1和T2都会变大
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【题目】北斗系统的卫星由若干周期为24 h的地球静止轨道卫星(如图中丙)、倾斜地球同步轨道卫星(如图中乙)和中圆地球轨道卫星(如图中丁)三种轨道卫星组成,设定它们都绕地心做匀速圆周运动,甲是地球赤道上的一个物体(图中未画出).下列说法中正确的是( )
A. 它们运动的向心加速度大小是a乙=a丙<a丁<a甲
B. 它们运动的线速度大小关系是v甲<v乙=v丙<v丁
C. 已知甲运动的周期T甲=24 h,可求得地球的密度ρ=
D. 已知丁运动的周期T丁及轨道半径r丁,可求出地球质量M=
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【题目】如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端 固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上, 小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P′位置),两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
A. 细线所受的拉力变小 B. 小球P运动的角速度变小
C. Q受到桌面的静摩擦力变大 D. Q受到桌面的支持力变大
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