15.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板.如图甲所示.加在极板A.B间的电压作周期性变化.其正向电压为.反向电压为.电压变化的周期为2r.如图乙所示.在t=0时.极板B附近的一个电子.质量为m.电荷量为e.受电场作用由静止开始运动.若整个运动过程中.电子未碰到极板A.且不考虑重力作用. (1)若.电子在0-2r时间内不能到达极板A.求d应满足的条件, (2)若电子在0-2r时间未碰到极板B.求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系, (3)若电子在第N个周期内的位移为零.求k的值. 解析: (1)电子在0~T时间内做匀加速运动 加速度的大小 ① 位移 ② 在T-2T时间内先做匀减速运动.后反向作匀加速运动 加速度的大小 ③ 初速度的大小 ④ 匀减速运动阶段的位移 ⑤ 依据题意 > 解得> ⑥ T,时间内 ⑦ 加速度的大小 a′2= 速度增量 △v2=-a′2T ⑧ (a)当0≤t-2nt<T时 电子的运动速度 v=n△v1+n△v2+a1 ⑨ 解得 v=[t-(k+1)nT] , ⑩ T<T时 电子的运动速度 v=(n+1) △v1+n△v2-a′2[t-T] 11 解得v=[T-kl], 12 T~T时间内的位移x2N-1=v2N-2T+a1T2 电子在T~2NT时间内的位移x2N=v2N-1T-a′2T2 由10式可知 v2N-2=T 由12式可知 v2N-1=T 依据题意 x2N-1+ x2N=0 解得 本题考查牛顿运动定律.运动学公式应用和归纳法解题. 难度:难. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(08年江苏卷)(16分)在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示。已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到z轴距离的2倍,重力加速度为g。求:

(1)小球运动到任意位置P(xy)的速率

(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym

(3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E()的匀强电场时,小球从O静止释放后获得的最大速率

 

 

 

 

 

 

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(04年江苏卷)(16分)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板PP'间的区域。当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O'点,(O'与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计。此时,在PP'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场。调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点。已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示)。

      (1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。

      (2)推导出电子的比荷的表达式。

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(04年江苏卷)(16分)一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上,一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪橇上。狗向雪橇的正后方跳下,随后又追赶并向前跳上雪橇;其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇,狗与雪橇始终沿一条直线运动。若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V,则此时狗相对于地面的速度为V+u(其中u为狗相对于雪橇的速度,V+u为代数和。若以雪橇运动的方向为正方向,则V为正值,u为负值)。设狗总以速度v追赶和跳上雪橇,雪橇与雪地间的摩擦忽略不计。已知v的大小为5m/su的大小为4m/sM=30kgm=10kg

(1)求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小;

(2)求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数。(供使用但不一定用到的对数值:lg2=O.301,lg3=0.477)

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(04年江苏卷)(16分)一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上,一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪橇上。狗向雪橇的正后方跳下,随后又追赶并向前跳上雪橇;其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇,狗与雪橇始终沿一条直线运动。若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V,则此时狗相对于地面的速度为V+u(其中u为狗相对于雪橇的速度,V+u为代数和。若以雪橇运动的方向为正方向,则V为正值,u为负值)。设狗总以速度v追赶和跳上雪橇,雪橇与雪地间的摩擦忽略不计。已知v的大小为5m/su的大小为4m/sM=30kgm=10kg

(1)求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小;

(2)求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数。(供使用但不一定用到的对数值:lg2=O.301,lg3=0.477)

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(08江苏卷)15.(16分)如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒ab放在导轨上,并与导轨垂直. (设重力加速度为g)

(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek

(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b 又恰好进入第2个磁场区域.且ab在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q

(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率

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同步练习册答案