【題目】如圖所示,邊長為4l的正方形ABCD內(nèi)存在兩個場強(qiáng)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場,中位線OO/上方的電場方向豎直向下,OO/下方的電場方向豎直向上。從某時刻起,在A、O兩點(diǎn)間(含A點(diǎn),不含O點(diǎn))連續(xù)不斷地有電量為+q、質(zhì)量為m的粒子以相同速度v0沿水平方向射入電場。其中從A點(diǎn)射入的粒子第一次穿越OO/后就恰好從C點(diǎn)沿水平方向射出正方形電場區(qū)。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。求:
(1)從AO間入射的粒子穿越電場區(qū)域的時間t和勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大。
(2)在AO間離O點(diǎn)高度h為多大的粒子,最終能沿水平方向從CD間射出正方形電場區(qū)?
(3)上一問中能沿水平方向射出正方形電場區(qū)的這些粒子,在穿越OO/時的速度大小v
【答案】(1) (2) (n=1,2,3…)(3)v0 (n=1,2,3……)
【解析】試題分析:粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,由類平拋運(yùn)動可以求出粒子的運(yùn)動時間與電場強(qiáng)度;作出粒子運(yùn)動軌跡,粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,由類平拋運(yùn)動規(guī)律可以求出高度h;由動能定理可以求出粒子的速度。
(1)帶電粒子先類平拋后類斜拋,運(yùn)動軌跡如圖1所示:
在水平方向上,做勻速直線運(yùn)動所以運(yùn)動時間為:
又因?yàn)樨Q直方向先勻加速運(yùn)動:
聯(lián)立以上可得:
(2) 滿足題意的帶電粒子運(yùn)動軌跡如圖2所示,每小段拋物線的水平長度為,則:
, 其中:
結(jié)合(1)中的E解得:
(3)由題意粒子每次到達(dá)中位線的速度大小相同,從進(jìn)入電場到第一次到達(dá)中位線過程,
由動能定理得:
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某人造地球衛(wèi)星在近似圓軌道上運(yùn)行的過程中,由于軌道所在處的空間存在極其稀薄的空氣,則( )
A. 如不加干預(yù),衛(wèi)星所受的萬有引力將越來越小
B. 如不加干預(yù),衛(wèi)星運(yùn)行一段時間后動能會增加
C. 衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運(yùn)行時,由于失重現(xiàn)象衛(wèi)星內(nèi)的物體不受地球引力作用
D. 衛(wèi)星在近似圓軌道上正常運(yùn)行時,其速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在探究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:燈泡L、量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅?/span>A和電壓表V、直流電源E、滑動變阻器R、電鍵S等,要求燈泡兩端電壓從0開始變化;
(1)實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)采用________接法(填“分壓”或“限流”).
(2)某同學(xué)已連接如圖所示的電路,在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前,請指出其中僅有的兩個不當(dāng)之處,并說明如何改正.
A__________________________________;
B___________________________________;
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中,實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線,虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運(yùn)動軌跡。設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為a1、a2,電勢能分別為E1、E2。下列說法正確的是 ( )
A. 若a1>a2,則Q必定為正電荷且在M點(diǎn)的左端
B. 電子在A點(diǎn)的速度小于在B點(diǎn)的速度
C. 電子在A點(diǎn)的電勢能E1小于在B點(diǎn)的電勢能E2
D. B點(diǎn)電勢高于A點(diǎn)電勢
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=1Ω,電阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=7.5Ω,電容器電容C=4μF,開關(guān)S原來斷開,現(xiàn)在合上開關(guān)S到電路穩(wěn)定,則( )
A. S斷開時電容器a極板帶正電
B. S斷開時電容器的電壓為3V
C. 從S斷開到合上開關(guān)S且電路穩(wěn)定后,流過電流表的電量為5.2×10-6 C
D. 從S斷開到合上開關(guān)S且電路穩(wěn)定后,流過電流表的電量為1.92×10-5 C
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用DIS測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,已知干電池允許的最大供電電流為0.5 A.
(1)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選用下列哪種滑動變阻器________.
A.1 000 Ω,0.1 A B.50 Ω,2.0 A
C.10 Ω,2.0 A D.50 Ω,0.1 A
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的圖象如圖乙所示,可求得干電池的內(nèi)阻為r=________ Ω.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某型號的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為a=5m/s2,所需的起飛速度為v=50m/s,跑道長x=100m。試通過計(jì)算判斷,飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動機(jī)從艦上起飛?為了使飛機(jī)在開始滑行時就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置。對于該型號的艦載機(jī),彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度v0?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.
(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是_____.
(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_____.
A.理想實(shí)驗(yàn)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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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置測定重力加速度,實(shí)驗(yàn)時,將打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上由靜上釋放重物,使重物帶動紙帶自由下落,打出的紙帶如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時紙帶的______端和重物相連接(選填“甲”或“乙”)
(2)已知電火花計(jì)時器所接電源是額率為50Hz的交流電,由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出重力加速度為______m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請寫出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋原因:_____________________________。
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