【題目】如圖所示,虛線MN左側(cè)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(cè)相距為L處有一與電場E2平行的屏現(xiàn)將一電子電荷量為e,質(zhì)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(cè)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(cè)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(jù)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(zhuǎn)角為;
(3)做出帶電粒子的運動軌跡,根據(jù)幾何關(guān)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(shè)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(shè)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(shè)電子打到屏上的點P到O點的距離 x,根據(jù)上圖有幾何關(guān)系得:
聯(lián)立⑩得:
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,在t=0時刻的波形圖如圖所示(波剛好傳播到x=1m處),觀察到t=1s時,坐標(biāo)為(-2m,0)處的質(zhì)點M第二次出現(xiàn)波峰。求:
①該波的傳播速度;
②從0時刻開始,到坐標(biāo)為(-7m,0)處的質(zhì)點N第一次出現(xiàn)波峰的時間內(nèi),質(zhì)點M通過的路程。
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【題目】如圖,一帶正電的點電荷固定于點,兩虛線圓均以為圓心,兩實線分別為帶電粒子和先后在電場中運動的軌跡,、、、、為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法說法正確的是( )
A. 在點的電勢能等于它在點的電勢能
B. 在點的加速度大小大于它在點的加速度大小
C. 在從點運動到點的全過程中,電場力始終不做功
D. 對同一虛線圓上的點和,電場強度相同
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【題目】如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)線。當(dāng)通以電流I時,欲使導(dǎo)體靜止在斜面上,外加勻強磁場B的大小和方向應(yīng)是( )
A. ,方向垂直斜面向上
B. ,方向垂直斜面向下
C. ,方向垂直向下
D. ,方向水平向右
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【題目】一列火車總質(zhì)量m=500t,發(fā)動機的額定功率P=6×105W,在軌道上行駛時,軌道對列車的阻力Ff是車重的0.01倍。(取g=10m/s2)
(1)求列車在水平軌道上行駛的最大速度;
(2)在水平軌道上,發(fā)動機以額定功率P工作,求當(dāng)行駛速度為v1=10m/s時,列車的瞬時加速度a1的大;
(3)列車在水平軌道上以36km/h的速度勻速行駛時,求發(fā)動機的實際功率P′;
(4)若列車從靜止開始保持0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運動,求這一過程維持的最長時間。
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【題目】(18分) 在直角坐標(biāo)系第一象限與第三象限分布有如圖所示的勻強磁場和勻強電場,電場強度為E、磁感應(yīng)強度為;現(xiàn)在第三象限中從P點以初速度沿x軸方向發(fā)射質(zhì)量為,帶的離子,離子經(jīng)電場后恰從坐標(biāo)原點O射入磁場。
(1)已知P點的縱坐標(biāo)為,試求P點的橫坐標(biāo)x;
(2)若離子經(jīng)O點射入磁場時的速度為2,試求離子在磁場中運動的時間及磁場出射點距O點的距離d。
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【題目】如圖所示,電源電動勢E和內(nèi)阻r一定,R1、R2是定值電阻,R3是光敏電阻(光敏電阻阻值隨光照強度的增加而變小)。閉合開關(guān),當(dāng)照射到R3的光照強度變化時,R2功率變大,以下判斷正確的是 ( )
A. 電流表示數(shù)一定變大
B. 電壓表示數(shù)一定變小
C. R3的功率一定變大
D. 照射到R3的光照強度一定增加
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【題目】某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運動及其特點.他的實驗操作是:在小球A、B處于同一高度時,用小錘輕擊彈性金屬片,使A球水平飛出,同時B球被松開.
①他觀察到的現(xiàn)象是:小球A、B (填“同時”或“不同時”)落地;
②讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài),用較大的力敲擊彈性金屬片.A球在空中運動的時間將 (填“變長,’.“不變”或“變短”);
③上述現(xiàn)象說明:平拋運動的時間與 大小無關(guān),平拋運動的豎直分運動是 運動.
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【題目】將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后再次點火,將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點,2、3相切于P點,M、N為橢圓軌道短半軸的端點,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時(如圖所示),以下說法正確的是( )
A. 在三條軌道中周期從大到小的順序是3軌道、1軌道、2軌道
B. 在三條軌道中速率最大的時刻為經(jīng)過2軌道的Q點,速率最小的時刻為經(jīng)過2軌道上P點
C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度
D. 衛(wèi)星在軌道2上從M—P—N運動所需的時間等于從N—Q—M的時間
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