【題目】如圖所示,水平放置的帶小孔的金屬薄板間有勻強電場,薄板的上極板電勢高于下極板,板間距d=1.25m.M恰好在薄板小孔P、N的正上方,距上極板的距離h=1.25m.若從M處由靜止釋放一個質(zhì)量m=1×10﹣3kg電荷量為qa=﹣4×10﹣3C的帶電小球a,小球a恰好能到達下極板的N孔處而未穿出極板,現(xiàn)若將m=1×10﹣3kg電荷量為qb=﹣5×10﹣3C的帶電小球b從M點由靜止釋放,重力加速度g=10m/s2 , 下列說法正確的是( )

A.薄板間的勻強電場的電場強度為3×105N/C
B.薄板間的勻強電場的電場強度為5×105N/C
C.帶電小球a從M處下落至下極板的時間為1.0s
D.帶電小球b從M處下落的過程中機械能的變化量為﹣ J

【答案】B,C,D
【解析】解:A、小球由靜止開始下落到下端的小球到達下極板的過程中,由動能定理得:

mg(h+d)﹣Eqad=0

解得:E=5×105N/C.故A錯誤,B正確;

C、對于小球自由下落的過程,有 h=

解得,t1= = s=0.5s;

小球到達小孔時的速度為 v1= = m/s=5m/s;

小球在勻強電場中的加速度 α=

代入數(shù)據(jù)得:a=10m/s2;

由0=v﹣at2

代入數(shù)據(jù)解得:t2=0.5 s.

故帶電小球a從M處下落至下極板的時間為:t=t1+t2=0.5s+0.5s=1.0s.故C正確;

D、設(shè)帶電小球b在電場內(nèi)下降的高度為x,由動能定理得:mg(h+x)﹣Eqbx=0

代入數(shù)據(jù)得:x= m

此過程中小球的機械能的改變量等于克服電場力做的功,即△E=﹣qbEx

代入數(shù)據(jù)得: J

故選:BCD

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識,掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,M、N兩平行金屬板間存在著正交的勻強電場和勻強磁場,一帶電粒子(重力不計)從O點以速度υ沿著與兩板平行的方向射入場區(qū)后,做勻速直線運動,經(jīng)過時間t1飛出場區(qū);如果兩板間撤去磁場,粒子仍以原來的速度從O點進入電場,經(jīng)過時間的t2飛出電場;如果兩板間撤去電場,粒子仍以原來的速度從O點進入磁場后,經(jīng)過時間t3飛出磁場,則t1、t2、t3的大小關(guān)系為( )

A.t1=t2<t3
B.t2>t1>t3
C.t1=t2=t3
D.t1>t2=t3

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)測量阻值約為25kΩ的電阻Rx , 現(xiàn)備有下列器材:
A.電流表(量程100 μA,內(nèi)阻約為 2kΩ);
B.電流表(量程500 μA,內(nèi)阻約為300Ω);
C.電壓表(量程15V,內(nèi)阻約為100kΩ);
D.電壓表(量程50V,內(nèi)阻約為500kΩ);
E.直流電源(20V,允許最大電流1A);
F.滑動變阻器(最大阻值1kΩ,額定功率1W);
G.電鍵和導(dǎo)線若干.
電流表應(yīng)選 , 電壓表應(yīng)選 . (填字母代號)
該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路,為保證實驗順利進行,并使測量誤差盡量減小,實驗前請你檢查該電路,指出電路在接線上存在的問題:

;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列對牛頓第二定律的表達式Fma及其變形公式的理解,正確的是( )

A. Fma可知,物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比,與物體的加速度成反比;

B. mFa可知,物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比,與其運動的加速度成反比;

C. aFm可知,物體的加速度與其所受的合外力成正比,與其質(zhì)量成反比;

D. mFa可知,物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(甲)所示,MN為豎直放置彼此平行的兩塊平板,板間距離為d,兩板中央各有一個小孔OO′正對,在兩板間有垂直于紙面方向的磁場,磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖(乙)所示.有一群正離子在t=0時垂直于M板從小孔O射入磁場,已知正離子質(zhì)量為m、帶電荷量為q,正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應(yīng)強度變化的周期都為T0 . 不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響,不計離子所受重力.求:

(1)磁感應(yīng)強度B0的大。
(2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場,正離子射入磁場時的速度v0的可能值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一個小燈泡上標(biāo)有“4V、2W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I﹣U圖線.現(xiàn)有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5V,內(nèi)阻10kΩ)
B.電壓表(0~15V,內(nèi)阻20kΩ)
C.電流表(0~3A,內(nèi)阻1Ω) D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.4Ω)
E.滑動變阻器(10Ω,2A) F.滑動變阻器(500Ω,1A)
G.學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)實驗時,選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,理由是 卷)
(2)實驗中所用電壓表應(yīng)選 , 電流表應(yīng)選用 , 滑動變阻器應(yīng)選用 . (用序號字母表示)
(3)把圖丙中所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的三作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD , 下列說法正確的是(該元件正常工作時,磁場必須垂直工作面)( )

A.電勢差UCD僅與材料有關(guān)
B.若霍爾霉件的自由電荷是自由電子,則c側(cè)的電勢低于D側(cè)的電勢
C.其他條件不變,僅增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度時,電勢差UCD變大
D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究求合力的方法實驗中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧秤.

1)為完成實驗,某同學(xué)另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到的實驗數(shù)據(jù)如表:

彈力FN

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

伸長量x102m

0.74

1.80

2.80

3.72

4.60

5.58

6.42

用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k= N/m

2)某次實驗中,彈簧秤的指針位置如圖2所示,其讀數(shù)為 N;同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N,請在圖1中畫出這兩個共點力的合力F;

3)由圖得到F= N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小船橫渡一條兩岸平行的河流,船本身提供的速度即靜水速度大小不變、船身方向垂直于河岸,水流速度與河岸平行,已知小船的運動軌跡如圖所示,則

A. 越接近河岸水流速度越小

B. 越接近河岸水流速度越大

C. 無論水流速度是否變化,這種渡河方式耗時最短

D. 根據(jù)生活實踐經(jīng)驗,這種渡河方式位移最短

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同步練習(xí)冊答案