【題目】如圖所示,虛線MN左側有一場強為E1=E的勻強電場,在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2=2E的勻強電場,在虛線PQ右側相距為L處有一與電場E2平行的屏現將一電子電荷量為e,質量為M無初速度地放入電場E1中的A點,最后電子打在右側的屏上,AO連線與屏垂直,垂足為O,求:
(1)電子從釋放到打到屏上所用的時間;
(2)電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ;
(3)電子打到屏上的點到點O的距離x.
【答案】(1) (2)tanθ=2 (3)3L
【解析】
(1)電子運動分三段,左側電場初速度為零的勻加速直線運動,后做類平拋運動,最后做勻速直線運動,根據各自規(guī)律可求時間;(2)在電場E2中做類平拋運動,速度偏轉角為;
(3)做出帶電粒子的運動軌跡,根據幾何關系可求得.
(1)電子在電場E1中做初速度為零的勻加速直線運動,設加速度為a1,時間為t1,
由牛頓第二定律得: ①
由得: ②
電子進入電場E2時的速度為: ③
進入電場E2到屏水平方向做勻速直線運動,時間為: ④
電子從釋放到打到屏上所用的時間為: ⑤
聯(lián)立①→⑤求解得:
(2)設粒子射出電場E2時平行電場方向的速度為
由牛頓第二定律得:電子進入電場E2時的加速度為: ⑥
⑦
⑧
電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值為 ⑨
聯(lián)立①②③⑥⑦⑧⑨得: ⑩
(3)帶電粒子在電場中的運動軌跡如圖所示:
設電子打到屏上的點P到O點的距離 x,根據上圖有幾何關系得:
聯(lián)立⑩得:
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【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內電阻為r.當滑動變阻器R的滑片P從右端滑到左端時,發(fā)現電壓表V1、V2示數變化的絕對值分別為△U1和△U2,下列說法中正確的是( )
A. 小燈泡L1、L2變暗,L3變亮
B. 小燈泡L3變暗,L1、L2變亮
C. △U1>△U2
D. △U1=△U2
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【題目】如圖所示,讓線圈由位置1通過一個勻強磁場的區(qū)域運動到位置2,下列說法正確的是( 。
A. 在線圈進入勻強磁場區(qū)域的過程中,線圈中有感應電流,而且進入時的速度越大,感應電流越大
B. 在線圈進入勻強磁場區(qū)域的過程中,線圈中的感應電流方向為逆時針
C. 整個線圈在勻強磁場中勻加速運動時,線圈中有感應電流,而且電流是恒定的
D. 在線圈穿出勻強磁場區(qū)域的過程中,線圈中沒有感應電流
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【題目】如圖為中國月球探測工程的想象標志,它以中國書法的筆觸,勾勒出一輪明月和一雙踏在其上的腳印,象征著月球探測的終極夢想.一位勤于思考的同學,為探月宇航員設計了如下實驗:在距月球表面高h處以初速度v0水平拋出一個物體,然后測量該平拋物體的水平位移為x.通過查閱資料知道月球的半徑為R,引力常量為G,若物體只受月球引力的作用,請你求出:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的質量;
(3)環(huán)繞月球表面的宇宙飛船的速率是多少?
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【題目】如圖所示,長為L的細線一端固定于O點,另一端系一質量為m小球,在水平恒定拉力F作用下,小球在豎直平面內從靜止開始由A點運動到B點,細線偏離豎直方向θ角,在此過程中下列說法正確的是(重力加速度為g)( )
A. F做的功一定為FLsinθB. F做的功一定為mgL(1-cosθ)
C. F做的功一定大于mgL(1-cosθ)D. F做功的功率先減小,后增大
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【題目】如圖所示的xoy坐標系中,在第Ⅰ象限內存在沿y軸負向的勻強電場,第IV象限內存在垂直紙面向外的勻強磁場。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點垂直進入勻強電場,經過x軸上的Q點以速度可進入磁場,方向與x軸正向成30°。若粒子在磁場中運動后恰好能再回到電場,已知=3L,粒子的重力不計,電場強度E和磁感應強度B大小均未知。求
(1)OP的距離
(2)磁感應強度B的大小
(3)若在O點右側2L處放置一平行于y軸的擋板,粒子能擊中擋板并被吸收,求粒子從P點進入電場到擊中擋板的時間
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【題目】如圖所示長木板A放在光滑的水平地面上,物體B以水平速度沖上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,則從B沖到木板A上相對板A靜止的過程中,下述說法中正確的是
A. 物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能
B. 物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內能的增加量
C. 物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和
D. 摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和數值上等于系統(tǒng)內能的增加量
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【題目】如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成,軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接,其中軌道AB、CD段是光滑的,水平軌道BC的長度x=5m,軌道CD足夠長且傾角θ=37°,A、D兩點離軌道BC的高度分別為h1=4.30m、h2=1.35m。現讓質量為m的小滑塊自A點由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動摩擦因數μ=0.5,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小滑塊第一次到達D點時的速度大;
(2)小滑塊第二次通過C點時的速度大;
(3)小滑塊最終停止的位置距B點的距離。
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【題目】在“探究速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中,小車做勻變速直線 運動,記錄小車運動的紙帶如圖所示.某同學在紙帶上共選擇 7 個計數點 A、B、C、D、E、F、G,相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出.他量得各點到 A 點的距離如圖所示。已知電源頻率為50Hz
①C點時小車的速度為 _____m/s.(保留兩位有效數字)
②根據紙帶算出小車的加速度為___________m/s2(保留兩位有效數字)
③A點時小車的速度為 _____m/s.(保留兩位有效數字)
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