D.电子不可能在时间内飞出电场 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为:

A.   B.          C.    D.

  8.某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场。当在该空间内建立如图所示的坐标系后,在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入相同的带电粒子(粒子重力不计),由于粒子的入射速率v不同,有的粒子将在电场中直接通过y轴,有的将穿出电场后再通过y轴。设粒子通过y轴时,离坐标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t,则  

           A.粒子的电势能可能增大

           B.对h≤d的粒子,h越大,t越大

           C.对h>d的粒子,h不同,在时间t内,电场力对粒子做的功不相等

           D.不同h对应的粒子,进入电场时的速率v可能相同

二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。)

9.做初速不为零的匀加速直线运动的物体在时间T 内通过位移s1到达 A 点,接着在时间 T 内又通过位移 s2到达 B 点,则以下判断正确的是

    A.物体在A点的速度大小为     B.物体运动的加速度为

    C.物体运动的加速度为        D.物体在B点的速度大小为

10.如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出

   A.轰炸机的飞行高度             B.轰炸机的飞行速度

   C.炸弹击中山坡时的速度         D.炸弹投出时的动能

11.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则                   

  A.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动

  B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为

  C.弹簧被压缩了x0时具有的弹性势能为

  D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为

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如图(甲)所示,A、B为两块距离很近的平行金属板(电子通过A、B间的时间可忽略不计),板中央均有小孔.一束电子以初动能EKO=120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板M、N之间有匀强电场,板长L=2×10-2m,板间距离d=4×10-3m;偏转电压U=20V,现在A、B间加一个如图(乙)变化的电压,在t=0到t=2s时间内,A板的电势高于B板的电势,则在U随时间变化的第一个周期时间内:

(1)电子在哪段时间内可以从B板上的小孔O'射出?
(2)在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出?

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如图(甲)所示,A、B为两块距离很近的平行金属板(电子通过A、B间的时间可忽略不计),板中央均有小孔.一束电子以初动能EKO=120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间,在B板右侧,平行金属板M、N之间有匀强电场,板长L=2×10-2m,板间距离d=4×10-3m;偏转电压U=20V,现在A、B间加一个如图(乙)变化的电压,在t=0到t=2s时间内,A板的电势高于B板的电势,则在U随时间变化的第一个周期时间内:

(1)电子在哪段时间内可以从B板上的小孔O'射出?
(2)在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出?

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如图(a)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔O、O′,水平放置的平行金属导轨与C、D接触良好,且导轨在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中,导轨间距L=0.50m,金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动.其速度图象如图(b)所示,若规定向右运动速度方向为正方向,从t=0时刻开始,由C板小孔O处连续不断以垂直于C板方向飘入质量为m=3.2×10-21kg、电量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T,MN与D相距d=10cm,B1、B2方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计).求:
(1)在0~4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN?
(2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少?

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如图甲所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D上分别开有正对的小孔O1和O2,两板接在交流电源上,两板间的电压uCD随时间t变化的图线如图乙所示.从t=0时刻开始,从C板小孔O1处连续不断飘入质量m=3.2×10-25kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(飘入速度很小,可忽略不计).在D板上方有以MN为水平上边界的匀强磁场,MN与D板的距离d=10cm,匀强磁场的磁感应强度为B=0.10T,方向垂直纸面向里,粒子受到的重力及粒子间的相互作用力均可忽略不计,平行金属板C、D之间距离足够小,粒子在两板间的运动时间可忽略不计.求(保留两位有效数字):
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(1)在C、D两板间电压U0=9.0V时飘入小孔O1的带电粒子进入磁场后的运动半径;
(2)从t=0到t=4.0×10-2s时间内飘入小孔O1的粒子能飞出磁场边界MN的飘入时间范围;
(3)磁场边界MN上有粒子射出的范围的长度.

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1.D  解析:该反应是轻核的聚变,A错;轻核的聚变要放出能量B错;该反应中没有α和β射线产生,但可能有γ产生,C错;反应前样子总质量,反应后核子总质量,质量亏损为,D正确。

2.C  解析:以活塞为研究对象,水平方向活塞受三个力如图所示,气体初、末状态压强均等于大气压强,此时=0;过程①缸内气体压强先增大后减小,则向左先增大后减小,对活塞做负功, A是对的;过程②缸内气体压强不变且等于,B是对的;过程③缸内气体压强先减小后增大,向右先增大后减小,对活塞做正功,C错;由热力学第一定律得,所以,理想气体的温度变化相同时内能变化相同,则为负时Q大,D正确。选C。

3.BD 

4.AB

5.A  解析:由图(c)可知,子弹穿过木块A的时间为,子弹对木块A的冲量实际上等于子弹在穿过A的过程中对A、B的总冲量,即,由于A、B相同,质量相等,因此在时间A对B的冲量等于子弹对A的冲量的一半,即,A正确D错;子弹在穿过B时,相对B的平均速度小于穿过A时相对A的平均速度,因此,BC错。

6.BC  解析:时刻B板电势比A板高,电子在时间内向B板加速,加速结束;在时间内电子减速,由于对称,在时刻速度恰好为零,接下来,电子重复上述运动,所以电子一直向B板运动,直到从小孔P突出,A错;无论电子在什么时刻突出P孔,时刻电子都具有最大动能,B正确;电子突出小孔P的时刻不确定,但突出时的动能不大于,C正确D错。

7.C  解析:运动员在到达P点前做平抛运动,y方向做匀速运动,x方向做自由落体运动,AD两项错;当运动员滑上斜面后,x、y方向都做匀加速运动,但加速度小于重力加速度,B对C错。

8.AC  解析:如图甲,则振动周期,则,A正确;如图乙,振动周期则为,若为,则时刻和时刻振动位移分别为A和-A,弹簧的长度不可能相同的。若为,则振动位移为-A,,振动位移为A,B错;当振动周期为时,时刻和时刻振子的位移相等,加速度相等;当振动周期为时,时刻和时刻振子的位移为零,加速度为零;C正确;由上述可知,两种情况位移虽相同,但速度方向相反,动量大小相等,D错。

9.D  解析:有三个力对金属棒做功,其中重力做功不改变金属棒的机械能,拉力做功金属棒的机械能增加,安培力做功金属棒的机械能减小,减小的机械能转化为电能,因此感应电流的功率等于安培力的功率,两金属棒速度相等,动能不变,若则系统重力势能不变,机械能不变,拉力做的功全部转化为电能,即,AB错;若,则系统重力势能增大,机械能增大,拉力做的功一部分转化为系统机械能,一部分转化为电能,则一定大于,C错D对。

10.BCD  解析:对,功率随电流I的减小而减小,A错B正确;对,当时,有最大值,C正确;若,则的增大单调减小,D正确。

11.0.900   12

12.答案:①乙;②电压表的示数,电阻箱的阻值;若选择图甲,;若选择图乙,则;③若选择图甲,则为CE;若选择图乙,则为E。

解析:①由于电源电动势V较小,,电流表的标度单位只能是mA或μA,因此约5或5000,5不合题意,5000比电流表内阻并不满足,电压表内阻又未知,因此选择图乙,闭合开关S2时,保持不变,反复调节,使电流表指针半偏且电压表示数不变,则电路总电流不变,使电压表同时监测电路电流,减小实验误差,故选择图乙;②若选择图甲,则,则;选择图乙时,开关S2闭合前,通过电阻的电流就是通过电流表的电流;③此实验电源内阻对实验没有影响,A错;两种电路都有电压表作监测电表,因此因此电源电动势大小及电阻箱阻值的大小均对实验没有影响,BD错;若选择图甲,则电压表内阻对电流表两端电压的计算有较大影响,而对图乙,电压表只起监测作用,因此选图甲时应该选择C项;电阻箱阻值的精确度对实验直接造成影响,两种选择均要选E项。

评分说明:①只能选择图乙;②③若选择图甲,只要后续回答正确均给分。

13.解析:⑴以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得  …(2分)

………………………………………………(2分)

⑵以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得  …………(2分) 

      解得……………………………………………(2分) 

⑶撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得

    (2分)   得 (1分)

以1号球为研究对象,由动能定理得  ………………(2分)

………………………………………………(2分)

14.解析:⑴由万有引力定律得               ①

                            ②

              ①/②得

                                ③

                                             ④

⑵上升最高的尘埃做竖直上抛运动,因此由

             

⑶尘埃上升时机械能守恒,有

则卫星撞击月球时的速度约为

15.解析:⑴设电子在分离器中偏转的轨道半径为,在中,

   ①

   ②

因此电子在Q和M中运动的周期相同,且   ③

正、负电子从O第一次到D的时间为相等,因此要让正、负电子在D中相遇,有     ④

由②③④解得     ⑤

由电子偏转方向可判断,Q、M中磁感应强度的方向相反

⑵由②⑤得         ⑥

时,环的半径最大,且         ⑦

16.解析:A、B间发生弹性碰撞,设每次碰撞A、B的速度分别为,碰后的速度分别为,由动量守恒定律和能量守恒定律得

                                           ①

                           ②

联立①②解得 (舍去),即每次碰撞两球都交换速度。

⑴设第一次碰撞前小球A的速度为,由动能定理得

                                   ③

则第一次碰撞后 ,小球A又开始做初速度为零的匀加速运动,小球B则以速度做匀速运动,设从A、B间的第一次碰撞到第二次碰撞前小球A运动的距离为,则                         ④

                          ⑤

联立③④⑤解得

⑵第二次碰后,设第三次碰撞前A运动的距离为,则

                            ⑥

                    ⑦

联立解得

第三次碰后,小球B的动能,因此当小球B出电场时的动能为时,A、B间发生了四次碰撞。

⑶第四次碰撞后,小球A的速度,若第四次碰撞发生后小球A即离开电场,则A的动能,若小球A在将要发生第五次碰撞时才离开电场,则

            ⑧

                  ⑨

解得 ,故有

 

 

 


同步练习册答案