【题目】如图所示,边长为4l的正方形ABCD内存在两个场强大小相等、方向相反的有界匀强电场,中位线OO/上方的电场方向竖直向下,OO/下方的电场方向竖直向上。从某时刻起,在A、O两点间(含A点,不含O点)连续不断地有电量为+q、质量为m的粒子以相同速度v0沿水平方向射入电场。其中从A点射入的粒子第一次穿越OO/后就恰好从C点沿水平方向射出正方形电场区。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求:
(1)从AO间入射的粒子穿越电场区域的时间t和匀强电场的场强E的大小;
(2)在AO间离O点高度h为多大的粒子,最终能沿水平方向从CD间射出正方形电场区?
(3)上一问中能沿水平方向射出正方形电场区的这些粒子,在穿越OO/时的速度大小v
【答案】(1) (2) (n=1,2,3…)(3)v0 (n=1,2,3……)
【解析】试题分析:粒子在电场中做类平抛运动,由类平抛运动可以求出粒子的运动时间与电场强度;作出粒子运动轨迹,粒子在电场中做类平抛运动,由类平抛运动规律可以求出高度h;由动能定理可以求出粒子的速度。
(1)带电粒子先类平抛后类斜抛,运动轨迹如图1所示:
在水平方向上,做匀速直线运动所以运动时间为:
又因为竖直方向先匀加速运动:
联立以上可得:
(2) 满足题意的带电粒子运动轨迹如图2所示,每小段抛物线的水平长度为,则:
, 其中:
结合(1)中的E解得:
(3)由题意粒子每次到达中位线的速度大小相同,从进入电场到第一次到达中位线过程,
由动能定理得:
解得:
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【题目】某人造地球卫星在近似圆轨道上运行的过程中,由于轨道所在处的空间存在极其稀薄的空气,则( )
A. 如不加干预,卫星所受的万有引力将越来越小
B. 如不加干预,卫星运行一段时间后动能会增加
C. 卫星在近似圆轨道上正常运行时,由于失重现象卫星内的物体不受地球引力作用
D. 卫星在近似圆轨道上正常运行时,其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
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【题目】在探究小灯泡的伏安特性实验中,所用器材有:灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等,要求灯泡两端电压从0开始变化;
(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”).
(2)某同学已连接如图所示的电路,在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的两个不当之处,并说明如何改正.
A__________________________________;
B___________________________________;
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【题目】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为a1、a2,电势能分别为E1、E2。下列说法正确的是 ( )
A. 若a1>a2,则Q必定为正电荷且在M点的左端
B. 电子在A点的速度小于在B点的速度
C. 电子在A点的电势能E1小于在B点的电势能E2
D. B点电势高于A点电势
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【题目】如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=7.5Ω,电容器电容C=4μF,开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,则( )
A. S断开时电容器a极板带正电
B. S断开时电容器的电压为3V
C. 从S断开到合上开关S且电路稳定后,流过电流表的电量为5.2×10-6 C
D. 从S断开到合上开关S且电路稳定后,流过电流表的电量为1.92×10-5 C
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【题目】用DIS测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示,已知干电池允许的最大供电电流为0.5 A.
(1)实验时应选用下列哪种滑动变阻器________.
A.1 000 Ω,0.1 A B.50 Ω,2.0 A
C.10 Ω,2.0 A D.50 Ω,0.1 A
(2)根据实验得到的图象如图乙所示,可求得干电池的内阻为r=________ Ω.
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【题目】某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为a=5m/s2,所需的起飞速度为v=50m/s,跑道长x=100m。试通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载机,弹射系统必须使它具有多大的初速度v0?
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【题目】“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____.
(2)本实验采用的科学方法是_____.
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法.
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【题目】某同学用如图所示的装置测定重力加速度,实验时,将打点计时器固定在铁架台上由静上释放重物,使重物带动纸带自由下落,打出的纸带如图所示。
(1)实验时纸带的______端和重物相连接(选填“甲”或“乙”)
(2)已知电火花计时器所接电源是额率为50Hz的交流电,由纸带所示数据可算出重力加速度为______m/s2(保留两位有效数字)。
(3)已知当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请写出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因:_____________________________。
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