【題目】如圖所示,兩平行金屬板A、B板長L="8" cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢高300V,一帶正電的粒子帶電量q=10-10 C,質(zhì)量m=10-20kg。沿電場中心線OR垂直電場線飛入電場,初速度v0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面 MN、PS間的無電場區(qū)域后,進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域(設(shè)界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面影響,界面MN、PS垂直中心線OR),已知兩界面MN、PS相距為12cm,O點在中心線上距離界面PS為9cm處,粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上。 (靜電力常數(shù)k=9×109N·m2/C2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線OR的距離多遠(yuǎn)?
(2)試在圖上粗略畫出粒子運動的全過程軌跡。
(3)確定點電荷Q的電性并求其電量的大小。
【答案】(1)3cm
(2)
(3)帶負(fù)電,Q=1.04×10-8C
【解析】(1)設(shè)粒子從電場中飛出的側(cè)向位移為h,穿過界面PS時偏離中心線OR的距離為Y,則側(cè)向位移: 。
(2)第一段是類平拋運動,第二段是勻速直線運動,第三段是勻速圓 周運動,軌跡如下圖所示:
(3)帶負(fù)電,帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動,由相似三角形知識得:
得:
設(shè)帶電粒子從電場中飛出時沿電場方向的速度為則水平方向速度
電場方向速度:
粒子從電場中飛出時速度
設(shè)粒子從電場中飛出時的速度方向與水平方向的夾角為,則: ,
因為帶電粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上,所以該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點電荷Q做勻速圓周運動,帶負(fù)電
其半徑與速度方向垂直,勻速圓周運動的半徑
由牛頓運動定律可知:
代入數(shù)據(jù)解得: 。
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【題目】小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度—時間圖象 如圖所示,由圖可知(g 取 10 m/s2 ) ( )
A. 小球開始下落的高度為 2.5 m
B. 小球在 從開 始下 落 0.8 s 內(nèi)的 平均 速度 大小是 1 m/s,方向豎直向下
C. 小球在 從開 始下 落 0.8 s 內(nèi)的 平均 速度 大小是 4 m/s,方向豎直向上
D. 小球在從開始下落 0.5 s 內(nèi)和后 0.3 s 內(nèi)加速度不 相同
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【題目】在場強為E的勻強電場中,放一個電量為Q的點電荷,并以它為圓心在平行于電場線的平面內(nèi)做一個圓。過圓心的電場線和圓交于A.B兩點,A.B的垂直平分線交圓于C.D,如右圖所示。A點的電場強度是零。電荷帶 電,圓的半徑R= ,B點的合場強大小是 ,C點的合場強大小是 。
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【題目】某人駕駛一輛汽車甲正在平直的公路上以某一速度勻速運動,突然發(fā)現(xiàn)前方50 m處停著一輛乙車,立即剎車,剎車后做勻減速直線運動。已知該車剎車后第1個2 s內(nèi)的位移是24 m,第4個2 s內(nèi)的位移是1 m.則下列說法正確的是
A.汽車甲剎車后做勻減速直線運動的加速度大小為 m/s2
B.汽車甲剎車后做勻減速直線運動的加速度大小為2 m/s2
C.汽車甲剎車后停止前,可能撞上乙車
D.汽車甲剎車前的速度為14 m/s
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【題目】如圖所示,矩形物塊A和楔形物塊B、C疊放在水平地面上,B物塊上表面水平。水平向左的力F作用在B物塊上,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),則以下說法正確的是
A.物塊A的受力個數(shù)為2個
B.物塊B的受力個數(shù)為4個
C.地面對物塊C的支持力等于三者重力之和
D.地面對物塊C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
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【題目】在盧瑟福α粒子散射實驗中,有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),其原因是
A. 原子中存在著帶負(fù)電的電子
B. 正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的
C. 原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上
D. 原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中
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【題目】在光滑的絕緣水平面上,有一個正方形abcd,頂點a、c處分別固定一個正點電荷,電荷量相等,如上圖所示.若將一個帶負(fù)電的粒子置于b點,自由釋放,粒子將沿著對角線bd往復(fù)運動.粒子從b點運動到d點的過程中( )
A. 先做勻加速運動,后做勻減速運動
B. 先從高電勢到低電勢,后從低電勢到高電勢
C. 電勢能與機械能之和先增大,后減小
D. 電勢能先減小,后增大
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【題目】如圖所示為a、b兩小球沿光滑水平面相向運動的v–t圖。已知當(dāng)兩小球間距小于或等于L時,受到相互排斥的恒力作用,當(dāng)間距大于L時,相互間作用力為零。由圖可知
A.a(chǎn)球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量
B.a(chǎn)球的質(zhì)量小于b球的質(zhì)量
C.t1時刻兩球間距最小
D.t3時刻兩球間距為L
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【題目】某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A懸掛于固定點P,下端用細(xì)線掛一重物M,彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點,手持另一端向左拉,使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。
(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為________N。
(2)下列不必要的實驗要求是________。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)
A.應(yīng)測量重物M所受的重力
B.彈簧測力計應(yīng)在使用前校零
C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行
D.改變拉力,進行多次實驗,每次都要使0點靜止在同一位置
(3)某次實驗中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程,請你提出兩個解決辦法:_________________________________________________________________________
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