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如图2-2所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平方向,大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功.(不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响,设重力加速度为g)

图2-2

解:带电小球从M运动到N的过程中,在竖直方向上小球仅受重力作用,从初速度v0匀减速到零.水平方向上小球仅受电场力作用,速度从零匀加速到2v0.

竖直位移:h=

水平位移:x=·t

又h=·t,所以:x=2h=

所以M、N两点间的电势差UMN=·x=

从M运动到N的过程,由动能定理得:W+WG=mvn2-mv02

又WG=-mgh=-mv02

所以W=2mv02.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?江苏)某种加速器的理想模型如图1所示:两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b,两极板间电压uab的变化图象如图2所示,电压的最大值为U0、周期为T0,在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场.若将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放,经电场加速后进入磁场,在磁场中运动时间T0后恰能再次从a 孔进入电场加速.现该粒子的质量增加了
1100
m0
.(粒子在两极板间的运动时间不计,两极板外无电场,不考虑粒子所受的重力)
(1)若在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放,求其第二次加速后从b孔射出时的动能;
(2)现在利用一根长为L的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场,忽略其对管外磁场的影响),使图1中实线轨迹(圆心为O)上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出,请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管;
(3)若将电压uab的频率提高为原来的2倍,该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速,才能经多次加速后获得最大动能?最大动能是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某班同学在做“练习使用多用电表”的实验.

测试点        
多用表
表盘指示
       
①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻RX的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图1所示,此被测电阻的阻值约为
2600
2600
Ω.
②某同学按如图2所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮.该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障.检查前,应将开关S
断开
断开
.(选填“闭合”或“断开”)
③若②中同学检查结果如图所示,由此可以确定
D
D

A.灯A断路        B.滑动变阻器断路       C.灯A、B都断路    D.d、e间导线断路
(2)某实验小组利用如图3甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
①由图3甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm,由图3乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=
0.52
0.52
cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图3甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1,遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=
d
△t1
d
△t1
,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
d
△t2
d
△t2
,则滑块的加速度的表达式a=
v
2
2
-v
2
1
2s
v
2
2
-v
2
1
2s
.(以上表达式均用字母表示).
②在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据.通过计算分析上表数据后,你得出的结论是
在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比
在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比

m(g) a( m/s2
250 2.02
300 1.65
350 1.43
400 1.25
500 1.00
800 0.63
③如果想通过图象法进一步确认自己的结论,简要说出你的做法.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图16-8所示,两块小木块A和B,中间夹上轻弹簧,用线扎在一起,放在光滑的水平台面上.烧断线,弹簧将木块A、B弹出,最后落到水平地面上,根据图中的有关数据,可以判定下列说法中正确的有(弹簧原长远小于桌面长度)(    )

图16-8

A.木块A先落到地面上

B.弹簧推木块时,两木块加速度之比aA∶aB=1∶2

C.从烧断线时到两木块滑离桌面前,两木块各自所受合冲量之比IA∶IB=1∶2

D.两木块在空中飞行时所受的冲量之比IA′∶IB′=2∶1

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图A-2所示,两块质量分别是m1=1kg、m2=2kg的物块并排放在光滑水平面上,水平推力F=12N,作用在物块1上,在力F作用下物块由静止开始共同运动了2m,求在此过程中物块1对物块2所做的功.

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年黑龙江省哈尔滨三中高一(下)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,图1中各个相邻的计数点间还有一个点没有画出来,测量得A、B、C三个计数点到第一个点O的距离如图所示,单位均是cm,那么(计算
结果均保留三位有效数字):

①纸带的______端与重物相连(填左或右);
②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______
③从起点D到打下计数点B的过程中重力势能减
少量是△Ep=______,此过程中物体动能的增加量是△Ek=______;
④通过计算,数值上△EP______△EK(填“>”“=”或“<”)
⑤实验的结论是______
(2)利用如图2所示的装置可以探究系统机械能守恒,在滑块B上安装宽度为L(较小)的遮光板(遮光板质量忽略不计),把滑块B放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连,连接好光电门与数字毫秒计,两光电门间距离用S表示.数字毫秒计能够记录滑块先后通过两个光电门的时间△t1、△t2,当地的重力加速度为g.请分析回答下列问题
①为完成验证机械能守恒的实验,除了上面提到的相关物理量之外,还需要测量的量有______(均用字母符号表示,并写清每个符号表示的物理意义)
②滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度V1=______、V2=______ (用题中已给或所测的物理量符号来表示).
③在本实验中,验证机械能守恒的表达式为:______(用题中已给或所测的物理量符号来表示).

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