1.如圖甲所示,一平行板電容器極板長l=10cm,寬a=8cm,兩極板間距為d=4cm,距極板右端$\frac{1}{2}$處有一豎直放置的熒光屏.在平行板電容器左側有一長b=8cm的“狹縫”粒子源,可沿著兩板中心平面,均勻、連續(xù)不斷地向電容器內射入比荷為2×1010C/kg,速度為4×106m/s的帶電粒子.現(xiàn)在平行板電容器的兩極板間加上如圖乙所示的交流電,已知粒子在電容器中運動所用的時間遠小于交流電的周期.下面說法正確的是( 。
A.粒子打到屏上時在豎直方向上偏移的最大距離為6.25cm
B.粒子打在屏上的區(qū)域面積為64cm2
C.在0-0.02s內,進入電容器內的粒子由64%粒子能夠打在屏上
D.在0-0.002s內,屏上出現(xiàn)亮線的時間為0.0128s

分析 離子進入電場后做類平拋運動,先由類平拋運動的知識求出離子恰好從極板邊緣射出時的電壓,利用推論,求出離子打在屏上最大的偏轉距離.即可得到離子打在屏上的區(qū)域面積;根據(jù)臨界情況的電壓,求出在一個周期內,離子打到屏上的時間.

解答 解:AB、設離子恰好從極板邊緣射出時的電壓為U0
  水平方向:l=v0t…①
  豎直方向:$\fracu82yy6w{2}$=$\frac{1}{2}$at2…②
又a=$\frac{q{U}_{0}}{md}$…③
由①②③得:U0=$\frac{m6smsasg^{2}{U}_{0}^{2}}{q{l}^{2}}$=128V 
當U≥128V時離子打到極板上,當U<128V時打到屏上,可知,離子通過電場偏轉距離最大為$\frac{1}{2}$d.
利用推論:打到屏的離子好像是從極板中心沿直線射到屏上.
由三角形相似可得:$\frac{\frac{l}{2}+\frac{l}{2}}{\frac{l}{2}}$=$\frac{y}{\fracygc0a0e{2}}$  
解得打到屏上的長度為:y=d=4cm,
又由對稱知,離子打在屏上的總長度為2d,區(qū)域面積為S=2y•a=2ad=64cm2,故A錯誤,B正確;
C、粒子打在屏上的比例為$\frac{128}{200}$%=64%,在0-0.02s內,進入電容器內的粒子由64%粒子能夠打在屏上,故C正確;
D、在前$\frac{1}{4}$T,離子打到屏上的時間t0=$\frac{128}{200}$×0.005s=0.0032 s;又由對稱性知,在一個周期內,打到屏上的總時間t=4t0=0.0128s.故D正確.
故選:BCD.

點評 本題是類平拋運動的問題,采用運動的分解方法處理,關鍵是挖掘隱含的臨界條件,并且巧妙利用推論進行研究.

練習冊系列答案
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17.如圖所示為斜面上力的分解的DIS實驗,物體的重力為G=10牛,當斜面的傾角為30°時,垂直于斜面方向上的力的傳感器的讀數(shù)為5$\sqrt{3}$牛.當斜面傾角逐漸變大時,平行于斜面方向上的力的傳感器的讀數(shù)將變大(填“變大”、“不變”或“變小”.)

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18.(1)用打點計時器研究勻變速直線運動的規(guī)律,打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz.有一段紙帶如圖所示:取O為起點,A 為第一個記數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點.若量得OA=3.00cm OB=6.50cm,OC=10.50cm,則C點對應的速度vC=0.425m/s,物體運動的加速度a=0.500m/s2.(結果均保留三位有效數(shù)字).

(2)在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中,用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測量力計).其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結點,OB和OC為細繩.
①在實驗中,如果只將細繩換成橡皮筋,其它步驟沒有改變,實驗結果是否會發(fā)生變化?
答:不變.(選填“變”或“不變”)
②本實驗采用的科學方法是B
A.理想實驗法      B.等效替代法      C.控制變量法      D.建立物理模型法.

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15.鐵路提速要解決許多具體的技術問題,其中提高機車牽引力的功率是一個重要問題.已知勻速行駛時,列車所受阻力與速度的平方成正比,即f=kv2;列車要提速,就必須研制出更大功率的機車.那么當列車分別以20m/s 和36km/h 的速度在水平軌道上勻速行駛時,機車牽引力的功率之比為( 。
A.2:1B.8:1C.16:1D.25:8l

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2.小宇同學參加了學校“研究性學習小組”,探究了“研究磁體的磁性強弱是否與溫度有關”的課題.他做的實驗如下:將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺上,另一端吸著一些小鐵釘,用酒精燈給磁鐵加熱,如圖甲所示,經(jīng)過一段時間后,當磁鐵被燒紅時,發(fā)現(xiàn)鐵釘紛紛落下.
(1)從小宇的實驗可得出的初步結論是高溫可消磁.
(2)根據(jù)這一結論,小宇大膽設計了一個溫度報警器,如圖乙所示,請簡述它的工作原理:當溫度逐漸升高時,磁鐵的磁性減弱直至消失,無法吸引(填:“排斥”或“吸引”)彈簧開關,彈簧開關向下恢復原狀,這樣下面的電路就被接通,從而使電鈴報警.
(3)同組的小明同學卻認為小宇設計的溫度報警器沒有如圖丙所示的這種設計好.請你比較兩種溫度報警器,指出小宇設計中的不足之處乙圖設計難以設定具體的報警溫度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.帶電粒子在磁場中發(fā)生偏轉的物理原理可運用于各種科學實驗和電器中,下面利用了此物理原理的裝置有( 。
A.
    磁流體發(fā)動機
B.
    電子顯像管
C.
     回旋加速器
D.
      延時繼電器

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13.如圖所示,有一矩形線圈的面積為S,匝數(shù)為N,繞OO′軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動.滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓,副線圈接有定值電阻R,從圖示位置開始計時,下列判斷正確的是( 。
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B.感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSω•sinωt
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10.一列自右向左傳播的簡諧橫波,在t=0時刻的波形圖如圖所示,此時坐標為(1,0)的質點剛好開始振動,在t1=0.3s時刻,P質點在t=0時刻后首次位于波峰位置,Q點的坐標是(-3,0),則以下說法正確的是(  )
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B.在t=0時刻,質點P向上運動
C.在t2=0.4s時刻,質點A具有最大的正向加速度
D.在t3=0.7s時刻,質點Q首次位于波峰

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11.一列波長大于3m的橫波沿著x軸正方向傳播,處在x1=1m和x2=4m的兩質點A、B的震動圖象如圖所示,由此可知( 。
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