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8.下列粒子从初速度为零状态,经过加速电压为U的电场后,粒子中速度最大的是(  )
A.质子${\;}_{1}^{1}$HB.氘核${\;}_{1}^{2}$HC.氚核${\;}_{1}^{3}$HD.α粒子${\;}_{2}^{4}$He

分析 粒子经过加速电场时,电场力做功qU,根据动能定理求得速度表达式,由各个粒子比荷大小,比较速度的大小

解答 解:设加速电场的电压为U,粒子的质量和电量分别为m和q,
由动能定理得:qU=$\frac{1}{2}$mv2-0,解得:v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$,
可见,速度与粒子的比荷平方根成正比.
由于质子的比荷最大,所以质子的速度最大.
故选:A

点评 带电粒子在加速电场中获得的速度,常常根据动能定理求解,本题还要了解各个粒子的比荷关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.如图所示,PQ是固定的水平导轨,两端有两个小定滑轮,物体A、B用轻绳连结,绕过定滑轮,不计滑轮的摩擦,若B重10N,A重20N,A与水平导轨间摩擦因数μ=0.4,要使A、B保持静止,则F应为(  )
A.大小为0B.大小为2NC.大小为12ND.大小为20N

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.儿童滑梯可以看成是由斜槽AB和水平槽CD组成,中间用很短的光滑圆弧槽BC连接,如图所示.质量为m的儿童从斜槽的顶点A由静止开始沿斜槽AB滑下,再进入水平槽CD,最后停在水平槽上的E点,由A到E的水平距离设为L.假设儿童可以看作质点,已知儿童的质量为m,他与斜槽和水平槽间的动摩擦因数都为μ,A点与水平槽CD的高度差为h.
(1)求儿童从A点滑到E点的过程中,克服摩擦力做的功
(2)试分析说明,儿童沿滑梯滑下通过的水平距离 L与斜槽AB跟水平面的夹角无关.
(3)要使儿童沿滑梯滑下过程中的最大速度不超过v,斜槽与水平面的夹角不能超过多少?(可用反三角函数表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.某同学采用如图1所示的装置探究“物体质量一定时,其加速度与所受合外力的关系”.

(1)该同学是采用v-t图象来求加速度的,图2是实验中打出的一条纸带的一部分(单位cm),纸带上标出了连续的6个计数点,相邻计数点之间还有4个点没有画出,打点计时器接在频率为50Hz的交变电源上.打点计时器打3点时,小车的速度为0.23m/s.(结果保留两位有效数字).打这条纸带小车的加速度为0.39m/s2.(结果保留两位有效数字).
(2)该同学把各点的速度都算出来,标在了v-t坐标系中,如图3-甲所示.并作出小车运动的v-t图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a=9.8m/s2(结果保留两位有效数字).

(3)该同学最终所得小车运动的a-F图线如图3-乙所示,从图中我们可以看出图线是一条过原点的直线,根据该图线可以确定下列判断中正确的是AD
A.本实验中小车的质量一定时,其加速度与所受合外力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度g
C.可以确定小车的质量约为2kg
D.实验中配重的质量m远小于小车的质量M.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

3.张老师向同学们提出一个探究课题:“探究沿斜面下滑的小车的运动规律”.
(1)甲组同学设计了如图(1)的实验方案:将长木板倾斜放置,木板顶端固定一打点计时器,小车连接纸带从靠近打点计时器的位置在木板上由静止释放,打点计时器在纸带上打下点迹.更换新的纸带,重复以上操作两次.
处理数据:选择一条最清晰的纸带,为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当做计时起点,部分纸带如图(2).计算出打下1,2,3,4…各点时的瞬时速度,作出v-t图象.已知电源频率为50Hz.
①打下点3时小车的瞬时速度v3=0.495m/s(结果保留三位有效数字).
②作出的v-t图象为一条倾斜直线,则小车作匀加速直线运动.

(2)乙组同学采用如图(3)所示装置,将气垫导轨倾斜放置,光电门固定在导轨下端某位置,把带有遮光板的滑块在导轨上静止释放.与光电门配套的数字毫秒计记录了滑块上的遮光板通过光电门的时间t1,测出滑块释放点到光电门的距离x1,改变滑块的释放点,重复以上操作记录时间t2、距离x2;t3、x3;…
①为计算滑块通过光电门时的速度还应测出的物理量是遮光片宽度d.
②为探究小车速度与位移的关系,同学们作出v-x、v-x2、v-x3、v-$\sqrt{x}$图象,其中$v-\sqrt{x}$图象为一条过原点的直线,则说明小车作匀加速直线运动.
③有位同学作出的$\frac{1}{t}$-$\sqrt{x}$图象也为过原点的直线(t为数字毫秒计记录时间的倒数),他也作出了运动性质的判断,他的判断是否合理合理.(填“合理”或“不合理”)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.在图所示的速度-时间图象中表示物体做匀减速直线运动的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

20.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”,他们在实验室组装了一套如图示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.

(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量?不需要(填“需要”或“不需要”)
(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,小车通过光电门1挡光时间分别为t1,则通过光电门1的速度V1=$\frac{d}{{t}_{1}}$,小车通过光电门2挡光时间分别为t2,则通过光电门2的速度V2=$\frac{d}{{t}_{2}}$,(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),则加速度a=$\frac{(\frac{d}{{t}_{2}})^{2}-(\frac{d}{{t}_{1}})^{2}}{2s}$.
(3)某次实验过程:力传感器的读数为F,该实验的验证表达式A
A、F=Ma    B、(F-m0g)=Ma    C、m0g=Ma    D、F=(M+m0)a.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

17.物体重心位置的分布是由物体的质量分布和形状两个因素共同决定的.对于质量均匀分布又有规则几何形状的物体,其重由在几何中心,物体在运动过程中,重心相对物体自身的位置不变(填“变化”或“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.小球在一台阶上被水平抛出,初速度v0=2m/s,不计空气阻力,已知每一级台阶的高度均为0.2m,宽均为0.25m,小球的初速度方向垂直于台阶边缘,如图所示,重力加速度g=10m/s2,则小球第一次落在(  )
A.第1个台阶上B.第2个台阶上C.第3个台阶上D.第4个台阶上

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