【題目】如圖是某種靜電分選器的原理示意圖,兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷,形成勻強電場。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等;旌显谝黄鸬ab兩種顆粒從漏斗出口下落時,a種顆粒帶上正電,b種顆粒帶上負(fù)電。經(jīng)分選電場后,a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上。已知兩板間距d=0.1m,板的長度l =0.5m,電場僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1×105C/kg。設(shè)顆粒進入電場時的初速度為零,分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時,不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度g=10m/s2(計算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)。

(1)左、右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?

(2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m,顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少?

(3)設(shè)顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時,沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半,求顆粒第2次與傳送帶碰撞反彈的高度?

【答案】(1) 1×104V (2) 4m/s (3) 0.05m

【解析】

1)由a顆粒帶正電,故電場方向向左,所以左板帶負(fù)電荷,右板帶正電荷;

依題意,顆粒在平行板的豎直方向上做自由落體運動,故滿足:

在水平方向上做勻加速直線運動,故滿足:

得兩極板間的電壓為:

U=1×104V

2)根據(jù)動能定理,顆粒落到水平傳送帶上滿足:

解得顆粒落到水平傳送帶上時的速度大小為:

v=4m/s

3)在豎直方向顆粒作自由落體運動,可得顆粒第一次落到水平傳送帶上沿豎直方向上

故顆粒第一次反彈的速度大小為;第二次反彈的速度大小為

顆粒第2次反彈后上升的高度h為:

可得顆粒第二次反彈高度為:

h=0.05m

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,光滑水平面上有一矩形長木板,木板左端放一小物塊,已知木板質(zhì)量大于物塊質(zhì)量,t=0時兩者從圖中位置以相同的水平速度v0向右運動,碰到右面的豎直擋板后木板以與原來等大反向的速度被反彈回來,運動過程中物塊一直未離開木板,則關(guān)于物塊運動的速度v隨時間t變化的圖像不正確的是(  。

A.B.C.D.

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【題目】觀賞“煙火”表演是某地每年“春節(jié)”慶;顒拥膲狠S大餐。某型“禮花”底座僅0.2s的發(fā)射時間,就能將質(zhì)量為m=5kg的禮花彈豎直拋上180m的高空。(忽略發(fā)射底座高度,不計空氣阻力,g10m/s2

(1)“禮花”發(fā)射時燃燒的火藥對禮花彈的平均作用力是多少?(已知該平均作用力遠(yuǎn)大于禮花彈自身重力)

(2)某次試射,當(dāng)禮花彈到達最高點時爆炸成沿水平方向運動的兩塊(爆炸時炸藥質(zhì)量忽略不計),測得前后兩塊質(zhì)量之比為14,且炸裂時有大小為E=9000J的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為了動能,則兩塊落地點間的距離是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間中PQ兩點處各固定一個點電荷,P、Q兩點附近電場的等勢面分布如圖所示,a、b、c、d為電場中的4個點,已知a、c的電勢關(guān)系為φa>φc,則( )

A.P、Q兩點處的電荷為等量同種電荷

B.a點和b點的電場強度相同

C.c點的電勢低于d點的電勢

D.負(fù)電荷從bd電勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上放置一個長為L=1.5m的木板A,在距離A的右端d=0.2m處放置一個表面光滑的半徑足夠大的四分之一圓弧槽C,圓弧槽末端切線水平且與木板A的上表面在同一水平線上,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊B以初速度v0=5m/s從木板A左端滑上木板的上表面,已知木板A與圓弧槽C的質(zhì)量均為2m,木板A與圓弧槽C相碰時作用時間極短,且碰后粘在一起不再分開。小物塊B與木板A的動摩擦因數(shù),g10m/s2。求:

(1)木板A和圓弧槽C碰撞前瞬間,木板A與小物塊B的速度各為多大。

(2)從小物塊B滑上木板A到小物塊B最終與木板A相對靜止的過程中,由于摩擦力產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小型發(fā)電廠輸出電壓為u=220sin100πtV)的交流電,經(jīng)過升壓變壓器輸送到較遠(yuǎn)的地區(qū)后,再經(jīng)過降壓變壓器輸給用戶使用,如圖所示。已知變壓器都是理想變壓器,升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比分別為1nn1,下列說法中正確的是(  )

A.降壓變壓器中原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗

B.升壓變壓器原線圈中的電流小于輸電線中的電流

C.若用戶增加時,則輸電線上分得的電壓將增加

D.若要用戶得到的電壓(有效值)為220V,則降壓變壓器的匝數(shù)比要小于n1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某課外活動小組使用如圖所示的實驗裝置進行《驗證機械能守恒定律》的實驗,主要步驟:

A、用游標(biāo)卡尺測量并記錄小球直徑d

B、將小球用細(xì)線懸于O點,用刻度尺測量并記錄懸點O到球心的距離l

C、將小球拉離豎直位置由靜止釋放,同時測量并記錄細(xì)線與豎直方向的夾角θ

D、小球擺到最低點經(jīng)過光電門,光電計時器(圖中未畫出)自動記錄小球通過光電門的時間Δt

E、改變小球釋放位置重復(fù)C、D多次

F、分析數(shù)據(jù),驗證機械能守恒定律

請回答下列問題:

(1)步驟A中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如下圖所示,小球直徑d=________mm

(2)實驗記錄如下表,請將表中數(shù)據(jù)補充完整(表中v是小球經(jīng)過光電門的速度

θ

10°

20°

30°

40°

50°

60°

cosθ

0.98

0.94

0.87

0.77

0.64

0.50

Δt/ms

18.0

9.0

6.0

4.6

3.7

3.1

v/ms-1

0.54

1.09

_____

2.13

2.65

3.16

v 2/m2s-2

0.30

1.19

_______

4.54

7.02

9.99

(3)某同學(xué)為了作出v 2- cosθ圖像,根據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)進行了部分描點,請補充完整并作出v 2- cosθ圖像______

(4)實驗完成后,某同學(xué)找不到記錄的懸點O到球心的距離l了,請你幫助計算出這個數(shù)據(jù)l=____m (保留兩位有效數(shù)字),已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>9.8m/s2。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜置于水平地面上的二輛手推車沿一直線排列,質(zhì)量均為m,人在極短的時間內(nèi)給第一輛車一水平?jīng)_量使其運動,當(dāng)車運動了距離L時與第二輛車相碰,兩車以共同速度繼續(xù)運動了距離L時停。車運動時受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍,重力加速度為g,若車與車之間僅在碰撞時發(fā)生相互作用,碰撞吋間很短,忽咯空氣阻力,求:

(1)整個過程中摩擦阻力所做的總功;

(2)人給第一輛車水平?jīng)_量的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成,ADDCE相切于D點,C為圓軌道的最低點,將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑,用力傳感器測出其經(jīng)過C點時對軌道的壓力FN,改變H的大小,可測出相應(yīng)的FN的大小,FNH的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示(PQQI兩直線相連接于Q點),QI反向延長交縱軸于F點(05.8 N),重力加速度g10 m/s2,求:

1)小物塊的質(zhì)量m、圓軌道的半徑R及軌道DC所對應(yīng)的圓心角θ

2)小物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)μ

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