【题目】如图所示,在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子(重力不计)以速度v0垂直电场线射入电场,经过时间tl 穿越电场,粒子的动能由Ek 增加到2Ek ;若这个带电粒子以速度v0 垂直进人该电场,经过时间t2穿越电场。求:
(1)带电粒子两次穿越电场的时间之比t1:t2;
(2)带电粒子第二次穿出电场时的动能。
【答案】(1)3:2(2)
【解析】
(1) 带电粒子(重力不计)以速度v0垂直电场线射入电场时,只受电场力作用,做类平抛运动,采用运动的分解方法,研究粒子水平方向的运动,求出时间之比;
(2) 根据动能定理得到,带电粒子第二次穿出电场时的动能与偏转距离的关系,再由第一种情况求出动能Ek与板间偏转的关系。根据运动学公式分别研究两次平抛运动的偏转距离,再求出带电粒子第二次穿出电场时的动能。
(1) 由于带电粒子垂直于匀强电场射入,粒子初速度方向做匀速直线运动,设平行板板长为L,则有:
L=v0t
L=1.5v0t2
联立解得:t1:t2=3:2;
(2) 设粒子的质量m,带电量为q,匀强电场场强为,带电粒子两次在场强方向的偏转位移分别为y1、y2,则有:
由动能定理得:
qEy1=2Ek-Ek
qEy2=Ek'
联立方程解得:。
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【题目】有四个物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图象做出的以下判断中正确的是
A. 物体A和B均做匀变速直线运动
B. 在0~3s的时间内,物体A、B 的间距逐渐增大
C. t=3s时,物体C、D的速度相同
D. 在0~3s的时间内,物体C 与D 的间距逐渐减小
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【题目】如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则(;)( )
A. A、B两球所受支持力的大小之比为4:3
B. A、B两球运动的周期之比为4:3
C. A、B两球的动能之比为16:9
D. A、B两球的机械能之比为112:51
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【题目】重为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知
A. 木箱与地板间的最大静摩擦力为35N
B. 木箱所受的滑动摩擦力为35N
C. 木箱与地板间的动摩擦因数为0.35
D. 如果用20 N的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力为20N
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【题目】如图所示,有一条两岸平行,河水均匀流动、流速恒定的大河,河水流速为,河宽为120m.某人驾着小船渡河,去程时船头朝向始终与河岸垂直,回程时行驶路线最短.已知去程的航线AB与岸边夹角为60°,且船在静水中的速率恒定不变.求:
(1)船去程所用时间及渡河路线的总长;
(2)船回程的过程所用时间.
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【题目】关于“验证力的平行四边形定则”的实验,请回答以下问题:
(1)实验中,除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、量角器外,在下列器材中,还必须使用的器材有____和_____。
A. 天平(含砝码) B. 橡皮条
C. 弹簧测力计 D. 不同质量的钩码
(2)请将以下主要实验操作补充完整。
① 把橡皮条一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套;
② 用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置,记为O;同时记录两根细绳的方向和两个测力计的示数;
③ 用一个弹簧测力计钩住一个绳套,拉橡皮条,使结点_________,记录此时细绳的方向和测力计的示数。
(3)下列实验操作合理的是______。
A.实验前,将两测力计水平互拉,选择读数始终相同的两测力计
B.实验时,应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行
C.实验中用两个测力计拉绳套时,两个力F1和F2必须相互垂直
D.记录细绳的方向时,标记同一细绳方向的两点要尽量近一些
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【题目】用如图所示的实验装置研究小车质量一定的情况下,加速度与力的关系。主要实验步骤如下:
A.如图所示,安装实验器材;
B.调节轨道的倾角,轻推小车,使小车恰能做匀速直线运动;
C.在小桶内放入适量细砂,测出小桶和砂的总质量;
D.将小车放于靠近打点计时器处,将小桶通过细绳挂在小车上,接通电源,释放小车,得到一条打好点的纸带;
E.保持小车的质量不变,改变小桶及砂的质量,再做几次实验;
F.在每条纸带上选取一段比较理想的部分,算出每条纸带的加速度a;
G.将各次实验中的数据填入表中,做出a- F图象。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)在下列实验器材中,需要使用的有________和________(填选项前的字母)。
A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表
(2)在步骤B中,通过调节垫块的位置,来调节轨道斜面的倾角,这样做的目的是
___________________________________________________________________。
(3)利用纸带计算出小车的加速度,将计算结果填入表格。
序号 | 小桶和砂总重力 F/N | 加速度 a/(m· s-2) |
1 | 0.05 | 0.12 |
2 | 0.10 | 0.24 |
3 | 0.15 | 0.37 |
4 | 0.20 | 0.47 |
5 | 0.25 | 0.60 |
①以加速度a为纵轴、力F为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如下图所示。请在该图中用“+”标出第5条纸带对应的坐标点,并画出a - F图象。
_______
②观察a - F图象,可以判断小车的加速度a与力F的关系是成________(填“正比”或“反比”)。
③根据你完成实验的实际情况,a - F图象的斜率应与_______________有关。
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【题目】将一个小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,若运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反。则上升过程与下降过程相比较,下列说法中正确的是( )
A. 上升阶段加速度大 B. 落回抛出点时速度与抛出速度大小相等
C. 下降阶段加速度逐渐增大 D. 下降阶段运动时间长
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【题目】某电场的电场线分布如图所示,、、是以电场线上一点为圆心的同一圆周上的三点,连线与直线垂直。以下说法正确的是
A. 点电势与点电势相等
B. 、间的电势差大于、间的电势差
C. 将一负电荷由点移到点,电荷的电势能减少
D. 正电荷在点所受电场力的方向与垂直且竖直向上
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