【题目】如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm,液滴刚好从金属板末端飞出,求:
(1)下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小(g取10m/s2);
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间.
【答案】(1)2m/s2(2)0.3s
【解析】试题分析:(1)液滴先做匀速运动,受到的重力和电场力平衡,当液滴运动到P处时迅速将下板向上提起时,板间场强增大,液滴向上偏转做类平抛运动,根据平衡条件和牛顿第二定律可求出加速度大小.
(2)液滴向上偏转过程中,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,水平方向做匀速直线运动,由运动学公式可求得液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间.
解:(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,因为液滴做匀速运动,所以有:
qE=mg,q=mg,即:qU=mgd.
当下板向上提后,d减小,E增大,电场力增大,故液滴向上偏转,在电场中做类平抛运动.
此时液滴所受电场力F′=q=
此时加速度a===g(﹣1)=g=2m/s2.
(2)因液滴刚好从金属板末端飞出,所以液滴在竖直方向上的位移是,设液滴从P点开始在匀强电场中的飞行时间为t1,则:
=at,解得t1==s="0.2" s,
而液滴从刚进入电场到出电场时间t2==s=0.5s,
所以液滴从射入开始匀速运动到P点的时间t=t2﹣t1="0.3" s.
答:
(1)下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小为2m/s2.
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点的时间为0.3s.
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【题目】在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛,取重力加速度g取10m/s2,下列判断正确的是( )
A. 前4s内物体的平均速度大小为10m/s B. 第2s末到第4s末物体的速度相同
C. 前4s内物体的位移大小为50m D. 第2s内和第4s内物体的速度改变量不相同
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【题目】2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动,其轨道半径为r,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r,则可以确定( )
A. 卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1:1
B. 卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1:
C. 翟志刚出舱后不再受地球引力
D. 翟志刚出舱任务之一是取回实验样品,假如不小心样品脱手,则样品做自由落体运动
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【题目】物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中,其工作原理主要与安培力有关的是( )
A.回旋加速器B.电动机C.示波器D.电熨斗
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【题目】某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移s、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻初速度为零,则下列图象中该物体在t=4 s内位移一定为零的是( )
A. B.
C. D.
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【题目】梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波( )
A.一定是横波
B.不能在真空中传播
C.只能沿着梳子摇动的方向传播
D.在空气中的传播速度约为3×107m/s
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【题目】有同学利用如图所示的装置来验证平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验能完成的是___(填正确答案标号)。
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=8
(2)在作图时,你认为下图中____是错误的。(填“甲”或“乙”)
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【题目】如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,( )
A. 此时A带正电,B带负电
B. 此时A电势低,B电势高
C. 移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
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【题目】如图所示,两平行金属板A、B板长L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子带电量q=10-10 C,质量m=10-20 kg。沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响,界面MN、PS垂直中心线OR),已知两界面MN、PS相距为12 cm,O点在中心线上距离界面PS为9 cm处,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。 (静电力常数k=9×109 N·m2/C2,sin370=0.6,cos370=0.8)
求(1)在图上粗略画出粒子运动的轨迹;
(2)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离y和到达PS界面时离D点的距离Y分别是多少?
(3)确定点电荷Q的电性并求其电量的大小。
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