【題目】一質(zhì)量為m1=1 kg,帶電荷量為q=+0. 5 C的小球以速度v0=3 m/s,沿兩正對(duì)帶電平行金屬板(板間電場(chǎng)可看成勻強(qiáng)電場(chǎng))左側(cè)某位置水平向右飛入,極板長(zhǎng)0. 6 m,兩極板間距為0.5 m,不計(jì)空氣阻力,小球飛離極板后恰好由A點(diǎn)沿切線落入豎直光滑圓弧軌道ABC,圓弧軌道ABC的形狀為半徑R<3m的圓截去了左上角127°的圓弧,CB為其豎直直徑,在過A點(diǎn)豎直線OO′的右邊界空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E=10 V/m.(g=10m/s2)求:
(1)兩極板間的電勢(shì)差大小U;
(2)欲使小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離圓弧軌道,求半徑R的取值應(yīng)滿足的條件.
(3)若在B處放一個(gè)質(zhì)量為m2光滑絕緣小球,且m2=m1,兩球相碰為彈性正碰,若m2球能運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn),求圓弧軌道半徑的范圍.
【答案】(1)10 V (2) ;或 (3)
【解析】⑴在 A 點(diǎn)vy= v0tan 53°= 4 m/s
帶電粒子在平行板中t=L/v0 = 0.2 s
vy = at, a= 20 m/s2
又 mg+Eq=ma E=U/d 得U=10 V
(2)在A點(diǎn)速度vA = 5 m/s
i.若小球不超過圓心等高處
ii.若小球能到達(dá)最高點(diǎn)C
在 C 點(diǎn): 可得
可知:
故圓弧軌道半徑R的取值條件為:
或
(3)m1球運(yùn)動(dòng)B處
m1球與m2球是彈性碰撞且質(zhì)量相等,根據(jù)動(dòng)量和能量守恒知兩者碰后交換速度 v1=0,v2=vB
對(duì)m2球能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)應(yīng)滿足條件:
解得:
可得;
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一種粒子加速器的原理圖.圖中M、N為帶有小孔的水平平行板,板上接有恒定電壓U,板間距離為h,以M、N板所在平面為界,上方和下方有垂直于紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在M板小孔處由靜止釋放,在板間電壓的加速下從N板小孔O射入磁場(chǎng)。為了測(cè)量磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,在板的右側(cè)放置一豎直的熒光屏,當(dāng)熒光屏在靠近板的右端位置時(shí),粒子能打到熒光屏上,向右緩慢移動(dòng)熒光屏,且不斷釋放粒子,結(jié)果發(fā)現(xiàn)熒光屏離O點(diǎn)距離為d時(shí),粒子打在熒光屏上的位置第一次達(dá)到最低.熒光屏足夠大,不計(jì)粒子的重力,不考慮相對(duì)論效應(yīng)、兩金屬板間電場(chǎng)的邊際效應(yīng)以及電場(chǎng)變化對(duì)于外部磁場(chǎng)和粒子運(yùn)動(dòng)的影響.求:
(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(2)將熒光屏拿走,粒子將多次運(yùn)動(dòng)到N板所在的平面,求粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與N板所在平面的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離;
(3)若粒子經(jīng)過4次加速后回到M板小孔處,求粒子運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,由M、N兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器,極板N與靜電計(jì)的金屬球相接,極板M與靜電計(jì)的外殼均接地.給電容器充電,靜電計(jì)指針張開一定角度.實(shí)驗(yàn)過程中電容器所帶電荷量不變.下面操作能使靜電計(jì)指針張角變小的是( )
A.在M、N之間插入有機(jī)玻璃板
B.把接地的兩根導(dǎo)線直接相連
C.將M板向上平移
D.將M板沿水平方向向左移動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I﹣U圖線的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(1)根據(jù)電路圖以及相關(guān)參數(shù),選擇好量程,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)驗(yàn)電路連接成完整實(shí)驗(yàn)電路.
(2)開關(guān)S閉合之前,圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”).
(3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示.如果這個(gè)小燈泡兩端所加電壓為1.4V,則小燈泡此時(shí)的電阻是(保留一位小數(shù)).隨著電壓增大,小燈泡的電阻 . (填“增大”,“減小”或“不變”),原因是 .
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一種新式游標(biāo)卡尺,游標(biāo)卡尺的刻度與傳統(tǒng)的舊時(shí)游標(biāo)卡尺明顯不同,新式游標(biāo)卡尺的刻度線看起來很“稀疏”,使得讀數(shù)時(shí)顯得清晰明了,方便了使用者的正確讀取數(shù)據(jù).通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度,20分度,50分度三種規(guī)格,新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種,但刻度卻是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份.用“39mm等分成20份”新式游標(biāo)卡尺測(cè)量某一物體的厚度,測(cè)量時(shí)游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示,則讀數(shù)為_____cm.
(2)國(guó)標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時(shí)電阻率應(yīng)大于13 Ωm,某同學(xué)利用圖甲電路測(cè)量15℃自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量.玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動(dòng),實(shí)驗(yàn)器材還有:
電源(電動(dòng)勢(shì)均為3V,內(nèi)阻可忽略);
電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻很大);
電壓表V2(量程為3V,內(nèi)阻很大);
定值電阻R1(阻值4kΩ);
定值電阻R2(阻值2kΩ);
電阻箱R(最大阻值9999Ω);
單刀雙擲開關(guān)S;導(dǎo)線若干;
游標(biāo)卡尺;刻度尺.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑d=40.00mm;
B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度L;
C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);
D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;
E.改變玻璃管內(nèi)水柱長(zhǎng)度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D,記錄每一次水柱長(zhǎng)度L和電阻箱阻值R;
F.?dāng)嚅_S,整理好器材.
(1)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式為:Rx=______(用R1、R2、R表示).
(2)利用記錄的多組水柱長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的R-關(guān)系圖象,自來水的電阻率ρ=_____Ωm(保留三位有效數(shù)字).
(4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水電阻率測(cè)量結(jié)果將_____偏大(填“偏大”“不變”或“偏小”).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩車同時(shí)由同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的位移-時(shí)間圖像如圖所示,甲車圖像為過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,乙車圖像為頂點(diǎn)在A點(diǎn)的拋物線,則下列說法正確的是
A. 0~t1時(shí)間段內(nèi)甲、乙之間的距離一直增大
B. 時(shí)間段內(nèi),甲、乙之間的距離一直增大, 時(shí)間段內(nèi),甲、乙之間的距離一直減小
C. 0~t2時(shí)間段內(nèi)乙的平均速度等于甲的平均速度
D. 0~t2時(shí)間段內(nèi),乙的路程大于甲的路程
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為40KW,質(zhì)量為2000kg,汽車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力為車重的0.1倍,取g=10m/s2,若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到額定輸出功率后,汽車保持功率不變又加速行駛了800m,直到獲得最大速度后才勻速行駛,則( 。
A. 汽車在水平路面上能達(dá)到的最大速度為20m/s
B. 汽車勻加速的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10s
C. 當(dāng)汽車速度達(dá)到16m/s時(shí),汽車的加速度為0.5m/s2
D. 汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間為57.5s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)為0.2m的直導(dǎo)線,它與磁場(chǎng)方向垂直,當(dāng)通過2.0A的電流時(shí),受到0.8N的安培力,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是T;當(dāng)通過的電流加倍時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度是T,導(dǎo)線受到的安培力大小為N.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【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(gè)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(gè)數(shù)為4個(gè)
B. 物塊B的受力個(gè)數(shù)可能為4個(gè)
C. 地面對(duì)物塊C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
D. 地面對(duì)物塊C的支持力小于A、B、C三者重力之和
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