【題目】靜電噴漆技術(shù)具有效率高,浪費少,質(zhì)量好,有利于工人健康等優(yōu)點,其裝置如圖所示.A、B為兩塊平行金屬板,間距d0.4 m,兩板間有方向由B指向A,大小為E1×103 N/C的勻強(qiáng)電場.在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均為v02 m/s,質(zhì)量m5×10-15 kg、帶電量為q=-2×10-16C.微粒的重力和所受空氣阻力均不計,油漆微粒最后都落在金屬板B上.試求:

1)微粒打在B板上的動能;

2)微粒到達(dá)B板所需的最短時間;

3)微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大。

【答案】(1) ;(2) ;(3)圓面積:

【解析】試題分析:(1)每個微粒在電場中都只受豎直向下的電場作用,且電場力做功與路徑無關(guān),只與初末位置的電勢差有關(guān),根據(jù)動能定理得:

解得:微粒打在B板上的動能為

2)由題設(shè)知,微粒初速度方向垂直于極板時,到達(dá)B板時間最短,設(shè)到達(dá)B板時速度為,則有

解得:

在垂直于極板方向上,微粒做初速度為的勻加速直線運動,由運動學(xué)公式知:

解得:

3)初速度大小相等沿水平方向的所有帶電微粒都做類平拋運動,其它帶電微粒做類斜下拋運動,所以微粒落在B板上所形成的圖形是圓形,且最大半徑R為類平拋運動的水平射程。設(shè)帶電微粒的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得:

解得:

根據(jù)運動學(xué)規(guī)律得:

聯(lián)立解得:

所以微粒最后落在B板上所形成的圓面積為:

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】20151229日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射高分四號衛(wèi)星,衛(wèi)星運行在地球靜止軌道上。發(fā)射高分四號衛(wèi)星時,先發(fā)射至近地圓軌道,然后再次點火,將衛(wèi)星送入橢圓軌道,最后進(jìn)入預(yù)定圓軌道。如圖所示,地球的球心位于橢圓軌道的一個焦點上,AB兩點分別是高分四號衛(wèi)星在橢圓軌道上的近地點和遠(yuǎn)地點。若已知B點距離地面高度為h,A點在地面附近,且衛(wèi)星所受阻力可以忽略不計,引力常量為G,地球半徑為R,地球的自轉(zhuǎn)周期為T,地球的第一宇宙速度為v,則下列說法正確的是

A. 若要高分四號衛(wèi)星在B點所在的高度做勻速圓周運動,需在B點加速

B. 高分四號衛(wèi)星運動到A點時其速度一定小于第一宇宙速度v

C. 地球的質(zhì)量

D. 地球的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實線是一簇電場線,虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,ab是軌跡上的兩點,若帶電粒子在運動過程中只受到電場力作用,根據(jù)此圖可知(  )

A. 該粒子帶負(fù)電

B. 粒子在a點的速度小于在b點的速度

C. 粒子在a點的加速度小于在b點的加速度

D. 粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一光電管的陰極用極限波長λ0=5000×10-8m的鈉制成,用波長λ=3000×10-8 m的紫外線照射陰極,光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U=2.1V,光電流的飽和值I=0.56μA。

(1) 求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù);

(2) 已知愛因斯坦的光電方程為:EKm=hc(),求電子到達(dá)A極時的最大動能;

(3) 如果電勢差U不變,而照射光的強(qiáng)度增到原值的3倍,此時電子到達(dá)A極時的最大動能是多大?

(普朗克常量h=6.63×10-34J﹒s,電子電量e=1.60×10-19C,真空中的光速c=3.00×108m/s)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動摩擦因數(shù)μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R。 整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌勻速運動時,cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動。設(shè)運動過程中金屬細(xì)桿abcd與導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度為g。求:

(1).ab桿勻速運動的速度v1;

(2).ab桿所受拉力F,

(3).ab桿以v1勻速運動時,cd桿 以v2(v2已知)勻速運動,則在cd桿向下運動h過程中,整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的兩光滑導(dǎo)軌水平放置,兩條導(dǎo)軌相距為d,左端MN用阻值不計的導(dǎo)線相連,金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動,導(dǎo)軌單位長度的電阻為r0,金屬棒ab的電阻不計.整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加,B=kt,其中k為常數(shù).金屬棒ab在水平外力的作用下,以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運動,t=0時,金屬棒ab與MN相距非常近.求:

(1)當(dāng)t=to時,水平外力的大小F.

(2)同學(xué)們在求t=to時刻閉合回路消耗的功率時,有兩種不同的求法:

方法一:t=to時刻閉合回路消耗的功率P=Fv.

方法二:由Bld=F,得I= (其中R為回路總電阻)

這兩種方法哪一種正確?請你做出判斷,并簡述理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,efgh為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌左端連接一個R=2Ω的電阻,將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計,整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運動.試解答以下問題.

1)若施加的水平外力恒為F=8N,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多少?

2)若施加的水平外力的功率恒為P=18W,則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2是多少?

3)若施加的水平外力的功率恒為P=18W,則金屬棒從開始運動到速度v3=2m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6J,則該過程所需的時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,車內(nèi)固定著一個傾角60°的光滑斜面OA,光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,F(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間,擋板與水平面的夾角θ60°。下列說法正確的是(  )

A. 若保持擋板不動,則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?/span>G

B. 若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°,則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大

C. 若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°,則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小

D. 若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°,則球?qū)醢宓膲毫ο葴p小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,R1=R2=R3=R4=10Ω,平行板電容器板長L=20cm、間距d=8cm.有一帶電小球兩板的中間以初速度v0=1m/s垂直進(jìn)入平行板電容器內(nèi).電鍵S斷開時,小球恰好沿直線勻速地通過電容器;當(dāng)電鍵S閉合時,小球恰好從上極板邊緣通過電容器.取g=10m/s2,求:

1)電鍵S閉合時,小球的加速度;

2)電源的內(nèi)阻是多大.

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