【題目】一個初速為零的電子在經(jīng)U1=4500V的電壓加速后,垂直平行板間的勻強電場從距兩極板等距處射入,如圖所示,若兩板間距d=1.0cm,板長L=3.0cm,兩板間的電壓U2=200V;已知電子的帶電量為e=1.6×10-19 C,質(zhì)量為m=0.9×10-30kg,只考慮兩板間的電場,不計重力,求:
(1)電子經(jīng)加速電壓加速后以多大的速度V0進入偏轉(zhuǎn)電場
(2)電子射出偏轉(zhuǎn)電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y
(3)電子射出偏轉(zhuǎn)電場后經(jīng)過下極板所在平面上的P點,如圖所示,則P點到下極板右端的距離x
【答案】(1) ;(2)0.1cm;(3)6cm
【解析】試題分析:(1)第一過程電子在加速電場中做勻加速直線運動,利用動能定理可求解;(2)根據(jù)電子在電場中做類平拋運動,利用類平拋運動的規(guī)律列方程即可求解;(3) 根據(jù)電子出電場后做勻速直線運動,將電子出電場時的速度反向延長,延長線與板間的中心線相交于板的中點,利用幾何關(guān)系可求解。
(1) 加速過程,由動能定理得: ,代入數(shù)據(jù)可得: ;
(2)根據(jù)電子在板間做類平拋運動: ,其中, ,由以上三式代入數(shù)據(jù)可得: ;
(3)根據(jù)電子出電場后做勻速直線運動,將電子出電場時的速度反向延長,延長線與板間的中心線相交于板的中點,設(shè)速度反向延長線與水平方向的夾解為,則 ,利用幾何關(guān)系: ,由以上兩式代入數(shù)據(jù)可得: 。
點晴:本題考查電子先在加速電場中做勻加速直線運動,接著進入勻強電場中偏轉(zhuǎn),最后出電場做勻速直線運動。
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【題目】如圖所示,輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h處由靜止釋放。以小球開始下落的位置O為原點,沿豎直向下方向建立坐標軸Ox,在小球開始下落到向下運動到最低點的過程中,小球所受彈簧彈力F的大小隨小球下落的位置坐標x的變化關(guān)系如圖所示,x0為已知量。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)剛要接觸彈簧時,小球的速度大小v;
(2)彈簧的勁度系數(shù)k;
(3)小球下落過程中的最大動能Ek。
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【題目】某興趣小組利用圖所示電路測定一組干電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池組的電動勢約為6 V,電池組內(nèi)阻和待測電阻的阻值都約為10 Ω,且不超過10 Ω,可供選用的實驗器材有:
A.電流表A1(量程0~300 mA,內(nèi)阻不計);
B.電流表A2(量程0~3 A,內(nèi)阻不計);
C.電壓表V1(量程0~6 V,內(nèi)阻很大);
D.電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻很大);
E.滑動變阻器R(阻值0~100 Ω);
開關(guān)S一個,導線若干。該實驗過程如下:
(1)在連接電路前,先選擇合適的器材,電流表應選用________,電壓表應選用________。(填所選器材前的字母)
(2)按圖正確連接好電路后,將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān),逐次調(diào)小其接入電路的阻值,測出多組U和I的值,并記錄相應的數(shù)據(jù),以U為縱軸,I為橫軸,得到圖所示的圖線。
(3)斷開開關(guān)S,將Rx改接在B、C之間,A與B用導線直接相連,其他部分保持不變。重復步驟(2),得到另一條U-I圖線,其斜率的絕對值為k。
(4)根據(jù)上面實驗數(shù)據(jù)結(jié)合圖可得,電池組的內(nèi)阻r=________Ω;用k和r表示待測電阻的關(guān)系式為Rx=________。
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【題目】兩金屬導體M和N之間的等勢線如圖中實線所示現(xiàn)有一個帶電粒子僅在電場力的作用下運動軌跡如圖中虛線所示,P和Q是運動軌跡上的兩點,不計帶電粒子對原電場的影響下列說法正確的是
A. 粒子所帶電性與導體M所帶電性相反
B. P和Q兩點的電場強度關(guān)系為
C. 粒子在P點的受力方向為圖中F方向
D. P和Q兩點的電勢關(guān)系為
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【題目】如圖甲所示,為測定物體沖上粗糙斜面能達到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系,將某一物體每次以大小一定的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出,調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角,測得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示,取g=10m/s2,根據(jù)圖象可求出( )
A. 物體的初速率v0=2m/s
B. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.75
C. 物體在斜面上可能達到的位移的最小值xmin=0.4m
D. 當某次θ=30°時,物體達到最大位移后將沿斜面下滑
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【題目】利用圖示裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,下列說法中正確的是( 。
A. 實驗時,應先接通打點計時器的電源,再放開小車
B. 平衡摩擦力時,應將裝砝碼的砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上
C. 改變小車的質(zhì)量再次進行實驗時,需要重新平衡摩擦力
D. 小車運動的加速度可由牛頓第二定律直接求出
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【題目】如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷,距離為d,電荷量分別為+Q 和﹣Q.在它們的水平中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管,有一電荷量為+q 的小球以初速度v0 從管口射入,則小球( )
A.速度先增大后減小
B.受到的庫侖力先做負功后做正功
C.受到的庫侖力最大值為
D.管壁對小球的彈力最大值為
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【題目】中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)之一。2018年8月25日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十五、三十六顆北斗導航衛(wèi)星,其中一顆導航衛(wèi)星運動軌道半徑約為5R(R為地球半徑且已知)。某學生經(jīng)查資料得到同步衛(wèi)星運動軌道半徑約為6.6R,已知萬有引力常量G,地球自轉(zhuǎn)周期為T。根據(jù)以上數(shù)據(jù),不能求出的物理量為
A. 地球的質(zhì)量
B. 該導航衛(wèi)星所受的萬有引力
C. 該導航衛(wèi)星的運動周期
D. 該導航衛(wèi)星的運動的線速度
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【題目】在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一股水銀柱,水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端豎直朝上時,左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左邊氣體的壓強為12.0 cmHg,F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上,沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中,氣體溫度不變。
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