10．如圖所示，帶電平行板長為L，兩板間距離為d，板間電壓為U，t=0時一質(zhì)量為m，電荷量為e的電子（重力不計(jì)）沿兩板中線以速度v0垂直電場方向射入電場，結(jié)果被正極板俘獲．
（1）簡要說明電子在運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)化的情況（不需計(jì)算）；
（2）當(dāng)電子速度大小為v時，距正極板多遠(yuǎn)？

分析 （1）電子在運(yùn)動的過程中只有電場力做功，電子的動能增大；
（2）結(jié)合動能定理即可求出電子速度大小為v時距正極板的距離．

解答 解：（1）電子在運(yùn)動的過程中只有電場力做功，電子的電勢能轉(zhuǎn)化電子的動能，電子的動能增大；根據(jù)功能關(guān)系可知，電子減少的電勢能等于增加的動能．
（2）設(shè)當(dāng)電子速度大小為v時，電子距正極板距離為x，則電子運(yùn)動的距離為△x=0.5d-x，結(jié)合動能定理可得，
$qE•△x=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
其中：$E=\frac{U}humzr0t$
所以：$x=\frac{1}{2}d-\frac{md}{2qU}（{v}^{2}-{v}_{0}^{2}）$
答：（1）電子在運(yùn)動過程中的電勢能轉(zhuǎn)化為電子的動能；（2）當(dāng)電子速度大小為v時，距正極板的距離為$\frac{1}{2}d-\frac{md}{2qU}（{v}^{2}-{v}_{0}^{2}）$．

點(diǎn)評 該題中，電子的極板之間做類平拋運(yùn)動，在運(yùn)動的過程中電場力做正功，電子的電勢能減少，動能增大，可以直接使用動能定理或功能關(guān)系即可正確解答．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，A、B、C、D是某勻強(qiáng)電場中的4個等勢面，一個質(zhì)子和一個α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍）同時在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)D面時，下列說法正確的是（　　）
A．電場力做功之比為2：1B．它們的動能之比為2：1
C．它們所用的時間之比為$\frac{\sqrt{2}}{2}$D．它們運(yùn)動的時間之比為$\sqrt{2}$：1

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．圖中理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為2：1，電阻R1=R2=10Ω，電表A、V均為理想交流電表．若R1兩端電壓μ1=10$\sqrt{2}$sin100πt（V），則下列說法正確的有（　�。�
A．電流表的示數(shù)為0.5 AB．電壓表示數(shù)為14.14V
C．R1消耗的功率為20WD．原線圈輸入交流電頻率為50Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．如圖所示，是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動的示意圖．小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌邊緣時，小球B也同時下落，閃光頻率為10Hz（每秒拍照10次）的閃光器拍攝的照片中B球有四個像1、2、3、4，間距分別為5cm、15cm、25cm．像間距離已在圖中標(biāo)出，單位為cm，如圖所示，兩球恰在位置4相碰．（取g=10m/s2）
①計(jì)算A球離開桌面時的速度1m/s
②計(jì)算B球到達(dá)位置4時的速度3m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．木塊A、B的重力均為40N，它們與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了△x=2.0cm，彈簧的勁度系數(shù)k=400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動，現(xiàn)用F=10N的水平力推木塊B，如圖所示，力F作用后（　�。�
A．木塊A所受靜摩擦力大小為8 NB．彈簧的壓縮量變?yōu)?.5 cm
C．木塊B所受靜摩擦力為0D．木塊B所受靜摩擦力大小為2.0 N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)以初速度v0正對著傾角θ=37°，的斜面水平拋出，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，要求質(zhì)點(diǎn)到達(dá)斜面過程很位移最小，求質(zhì)點(diǎn)在空中飛行的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．某短跑運(yùn)動員的體重為70kg，起跑時能以$\frac{1}{7}$s沖出1m遠(yuǎn)，則運(yùn)動員消耗的能量為6860J．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．用如圖1所示裝置做“驗(yàn)證牛頓定律”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用打點(diǎn)計(jì)時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運(yùn)動的加速度．

（1）實(shí)驗(yàn)時先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運(yùn)動，這樣做的目的是平衡摩擦力．
（2）圖2為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖2所示．已知打點(diǎn)計(jì)時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動的加速度的測量值a=1.0m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)時改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線，如圖3所示．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是C．（選填下列選項(xiàng)的序號）
A．小車與平面軌道之間存在摩擦
B．平面軌道傾斜角度過大
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大
D．所用小車的質(zhì)量過大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．小明、小剛、小敏所在的學(xué)習(xí)興趣小組在研究玩具電動機(jī)的工作狀態(tài)時，想描繪出電動機(jī)工作時兩端電壓U和通過電動機(jī)線圈的電流I的U-I圖線．
實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
待測電動機(jī)M（額定電流0.9A，額定電壓4.0V）
電流表A1（量程5A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻=2.0Ω）
電壓表V1（量程4.5V，內(nèi)阻約為8kΩ）
電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻約為10kΩ）
電阻箱R0（0～99.9Ω）
滑動變阻器R1（最大阻值為100Ω）
滑動變阻器R2（最大阻值為10Ω）
電源E（電動勢為6V，內(nèi)阻很�。�
開關(guān)S，導(dǎo)線若干
為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康那也僮鞣奖�、并盡可能提高測量精度，他們設(shè)計(jì)了圖甲所示的測量電路圖，并讓小明先把量程為0.6A的電流表改裝成了量程為1.0A的電流表．
（1）圖甲中電流表應(yīng)選A2，電壓表應(yīng)選V1，滑動變阻器應(yīng)選R2，虛線框中的元件是R0．（均填器材代號字母）
（2）實(shí)驗(yàn)中，小組同學(xué)團(tuán)結(jié)合作、按正確操作完成了實(shí)驗(yàn)．小敏根據(jù)探測記錄，作出了圖乙所示的M在不轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動兩種情形下兩端電壓U隨電流I變化的圖線．由圖可知，M內(nèi)部線圈的電阻約為2.5Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）小剛根據(jù)小敏作出的U-I圖線對M兩端電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行比較．他發(fā)現(xiàn)：M兩端電壓為2.5V時通過M的電流，居然小于M兩端電壓為2.0V時通過M的電流I，出現(xiàn)這一結(jié)果的主要原因是：個狀態(tài)下M的輸入功率幾乎相等，M不轉(zhuǎn)動時，輸入電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，但是M轉(zhuǎn)動起來后，輸入電能只有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由P熱=I2R可知，P熱變小，I變�。�

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