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【題目】如圖甲所示為一組間距d足夠大的平行金屬板,板間加有隨時間變化的電壓(如圖乙所示),設U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子,其帶電量為q,質量為m(不計重力),在t=0時刻起該帶電粒子受板間電場加速向B板運動,途中由于電場反向,粒子又向A板返回(粒子未曾與B板相碰)。

(1)當Ux=2U0時,求帶電粒子在t=T時刻的動能。

(2)為使帶電粒子在t=T時刻恰能回到O點,Ux等于多少?

【答案】(1) (2)3U0

【解析】(1)粒子在兩種不同電壓的電場中運動的加速度分別為a1= (2分)

a2= (1分)

經過時粒子的速度:

v1=a1 (2分)

t=T時刻粒子的速度:

v2=v1-a2=a1-a2=- (2分)

t=T時刻粒子的動能:

Ek=m= (2分)

(2)經0~時粒子的位移:

x1=a1()2 (2分)

~T時粒子的位移:

xx=v1-ax()2 (2分)

又v1=a1,x1=-xx (1分)

解得:ax=3a1 (1分)

因為a1=,ax=

解得:Ux=3U0 (1分)

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列對天體的認識正確的是( 。

A. 可知,兩物體間距離r減小時,它們之間的引力增大,距離r趨于零時,萬有引力無限大

B. 行星繞太陽橢圓軌道運動時,太陽位于橢圓軌道的一個焦點處

C. 宇宙飛船內的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用

D. 根據開普勒第二定律可知,行星在近日點的速度小于在遠日點的速度

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【題目】(多選)如圖所示,汽車通過輕質光滑的定滑輪,將一個質量為m的物體從井中拉出,繩與汽車連接點A距滑輪頂點高為h,開始時物體靜止,滑輪兩側的繩都豎直繃緊,汽車以速度v向右勻速運動,運動到跟汽車連接的細繩與水平夾角為30°,則( )

A.從開始到繩與水平夾角為30°時,拉力做功mgh

B.從開始到繩與水平夾角為30°時,拉力做功mgh+mv2

C.在繩與水平夾角為30°時,拉力做功的功率為mgv

D.在繩與水平夾角為30°時,拉力做功的功率大于mgv

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【題目】固定在豎直平面內的半圓形軌道與豎直軌道平滑連接,豎直軌道的上端有一個大小可忽略的小定滑輪,半圓形軌道的半徑為R,C為軌道的最低點,豎直軌道高也為R,兩個質量分別為2m和m的小球A和B用輕質細線連在一起,所有接觸面均光滑,如圖所示.開始時用手固定B、使A緊靠近滑輪,突然撤去手后,A由靜止開始下滑,求A經過C點時的速度.

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【題目】如圖所示,一輛質量為M=6kg的平板小車A?吭谪Q直光滑墻壁處,地面水平且光滑,一質量為m=2kg的小鐵塊B(可視為質點)放在平板小車A最右端,平板小車A上表面水平且與小鐵塊B之間的動摩擦因數μ=0.5,平板小車A的長度L=0.9m.現給小鐵塊B一個v0=5m/s的初速度使之向左運動,與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞后向右運動,求小鐵塊B在平板小車A上運動的整個過程中系統(tǒng)損失的機械能(g=10m/s2).

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【題目】打井施工時要將一質量可忽略不計的堅硬底座A送到井底,由于A與井壁間摩擦力很大,工程人員采用了如圖所示的裝置.圖中重錘B質量為m,下端連有一勁度系數為k的輕彈簧,工程人員先將B放置在A上,觀察到A不動;然后在B上再逐漸疊加壓塊,當壓塊質量達到m時,觀察到A開始緩慢下沉時移去壓塊.將B提升至彈簧下端距井口為H0處,自由釋放B,A被撞擊后下沉的最大距離為h1,以后每次都從距井口H0處自由釋放.已知重力加速度為g,不計空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內.

(1)求下沉時A與井壁間的摩擦力大小f和彈簧的最大形變量ΔL;

(2)求撞擊下沉時A的加速度大小a和彈簧彈性勢能Ep;

(3)若第n次撞擊后,底座A恰能到達井底,求井深H.

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【題目】某人在豎直墻壁上懸掛一鏢靶,他站在離墻壁一定距離的某處,先后將兩只相同的飛鏢A、B由同一位置水平擲出,兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側視圖),若不計空氣阻力,則A飛鏢(

A. 在空中飛行時間較長 B. 所受合外力較大

C. 飛行的加速度較大 D. 擲出時的速度較大

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【題目】伽利略在對運動的研究過程中創(chuàng)造了一套對近代科學的發(fā)展極為有益的科學方法,這些方法的核心是把______和邏輯推理(包括數學演算)和諧地結合起來.

A. 猜想 B. 假說 C. 實驗 D. 思辨

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【題目】(多選)海洋中蘊藏著巨大的能量,利用海洋的波浪可以發(fā)電.在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示.浮桶內的磁體通過支柱固定在暗礁上,浮桶內置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動,且始終處于磁場中,該線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連,浮桶下部由內、外兩密封圓筒構成(圖中斜線陰影部分),如圖乙所示,其內為產生磁場的磁體,與浮桶內側面的縫隙忽略不計;匝數N=200的線圈所在處輻射磁場的磁感應強度B=0.2T,線圈直徑D=0.4m,電阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10.若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v=0.4πsin (πt) m/s.則下列說法正確的是( )

A.波浪發(fā)電產生電動勢e的瞬時表達式為e=16sin (πt) V

B.燈泡中電流i的瞬時表達式為i=4sin (πt) A

C.燈泡的電功率為120W

D.燈泡兩端電壓的有效值為V

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