【題目】如圖所示,在豎直直角坐標系內(nèi),軸下方區(qū)域I存在場強大小為E、方向沿y軸正方向的勻強電場,軸上方區(qū)域Ⅱ存在方向沿軸正方向的勻強電場。已知圖中點D的坐標為(),虛線軸。兩固定平行絕緣擋板AB、DC間距為3L,OC在軸上,AB、OC板平面垂直紙面,點B在y軸上。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力)從D點由靜止開始向上運動,通過軸后不與AB碰撞,恰好到達B點,已知AB=14L,OC=13L。
(1)求區(qū)域Ⅱ的場強大小以及粒子從D點運動到B點所用的時間;
(2)改變該粒子的初位置,粒子從GD上某點M由靜止開始向上運動,通過軸后第一次與AB相碰前瞬間動能恰好最大。
①求此最大動能以及M點與軸間的距離;
②若粒子與AB、OC碰撞前后均無動能損失(碰后水平方向速度不變,豎直方向速度大小不變,方向相反),求粒子通過y軸時的位置與O點的距離y2。
【答案】(1); (2)①,;②
【解析】
(1)該粒子帶正電,從D點運動到軸所用的時間設為,則
根據(jù)牛頓第二定律有
粒子在區(qū)域II中做類平拋運動,所用的時間設為,則
根據(jù)牛頓第二定律有
粒子從D點運動到B點所用的時間
解得
,
(2)①設粒子通過軸時的速度大小為,碰到AB前做類平拋運動的時間為t,則
粒子第一次碰到AB前瞬間的軸分速度大小
碰前瞬間動能
即
由于為定值,當即時動能有最大值
由(1)得
最大動能
對應的
粒子在區(qū)域I中做初速度為零的勻加速直線運動,則
解得
②粒子在區(qū)域II中的運動可等效為粒子以大小為的初速度在場強大小為6E的勻強電場中做類平拋運動直接到達y軸的K點,如圖所示,則時間仍然為
得
由于,粒子與AB碰撞一次后,再與CD碰撞一次,最后到達B處
則
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【題目】一質(zhì)點在連續(xù)的4s內(nèi)做勻加速直線運動,在第一個2s內(nèi)位移為12m,第二個2s內(nèi)位移為16m,下面說法正確的是
A. 質(zhì)點在第1s末的速度大小為4m/s
B. 質(zhì)點在第2s末的速度大小為6m/s
C. 質(zhì)點的加速度大小為1m/s2
D. 質(zhì)點在4s內(nèi)的平均速度為8 m/s
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【題目】關于近代物理學,下列圖象在描述現(xiàn)象中,解釋正確的是( 。
A. 如圖甲所示,由黑體的輻射強度與輻射光波長的關系可知,隨溫度的升高,輻射強度的極大值向波長較長方向移動(已知T1 >T2)
B. 如圖乙所示,發(fā)生光電效應時,入射光越強,光電子的最大初動能也就越大
C. 如圖丙所示,金屬的遏制電壓Uc與入射光的頻率v的圖象中,該直線的斜率為
D. 同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線:甲光、乙光、丙光,如圖丁所示。則可判斷甲、乙、丙光的頻率關系為v甲=v乙<v丙
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【題目】用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉,追蹤幾;ǚ,每隔30s記下它們的位置,用折線分別依次連接這些點,如圖所示。則:
①從圖中可看出花粉顆粒的運動是_____(填“規(guī)則的”或“不規(guī)則的”)
②關于花粉顆粒所做的布朗運動,說法正確的是_____
A.圖中的折線就是花粉顆粒的運動軌跡
B.布朗運動反映液體分子的無規(guī)則運動
C.液體溫度越低,花粉顆粒越大,布朗運動越明顯
D.布朗運動是由于液體分子從各個方向?qū)ǚ垲w粒撞擊作用的不平衡引起的
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【題目】某學習小組欲探究質(zhì)量一定時加速度與合力的關系,實驗方案如下:如圖所示,兩個質(zhì)量相等的小物塊A和B,分別系在一條跨過光滑定滑輪(滑輪不轉(zhuǎn)動)的輕繩兩端,定滑輪通過一彈簧測力計豎直懸掛著,紙帶(未畫出)上端夾在B的下面,下端穿過打點計時器。已知定滑輪的質(zhì)量為,A、B的質(zhì)量均為M,重力加速度大小為g。
請回答下列問題:
(1)在A的下端掛上一個鉤碼,應__________。
A.先釋放物塊A,后接通電源
B.先接通電源,后釋放物塊A
C.釋放物塊A的同時接通電源
(2)A下落的過程中,讀出彈簧測力計的示數(shù)為T,則B受到的合力大小為_________(用題給字母表示)。
(3)從對應紙帶上的點算出B上升時的加速度大小為,在A下端逐漸增加鉤碼,按正確操作進行重復實驗,可獲得多組數(shù)據(jù),作出圖象,則下列圖象正確的是________。
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,沿x軸正向傳播的一列簡諧波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其波速為200m/s,則可推出( )
A. 再經(jīng)過0.01s,圖中質(zhì)點a的速度方向與加速度方向相同
B. 圖中質(zhì)點b此時動能正在減小,其加速度正在增大
C. 若發(fā)生干涉現(xiàn)象,該波所遇到的波的頻率為100Hz
D. 若發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,該波所遇到的障礙物的尺寸一定大于4m
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【題目】彈簧振子做機械振動,若從平衡位置O開始計時,經(jīng)過0.5s時,振子第一次經(jīng)過P點,又經(jīng)過了0.2s,振子第二次經(jīng)過P點,則再過多長時間該振子第三次經(jīng)過P點( 。
A. 1.6sB. 1.1sC. 0.8sD. 2.2s
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【題目】如圖所示,帶一段光滑圓弧軌道AB的弧面體固定在水平面上,圓弧所對的圓心角為37°,軌道A端切線水平。一個小滑塊以初動能E水平滑上軌道的左側(cè)A點,然后從圓弧軌道的右側(cè)B點滑出,滑塊在圓弧軌道上運動克服重力的功為0.2E,不計空氣阻力,sin37°=0.6。則
A. 滑塊在A、B點的向心力大小之比為5:2
B. 滑塊在A、B點的向心力大小之比為5:4
C. 滑塊滑出圓弧軌道后的最小動能為0.288
D. 滑塊滑出圓弧軌道后的最小動能為0.512
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【題目】圖a、圖b分別表示伽利略在對“自由落體運動”“運動和力的關系”研究中的推理過程,下列說法正確的是( )
A. 圖a通過對小球自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上的運動是勻變速運動
B. 圖a通過對小球在斜面上運動的研究,合理外推得出小球自由落體運動是勻變速運動
C. 圖b實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持
D. 圖b實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持
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