【題目】A和B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板,B板中間開有小孔,兩板間加上周期為T的交流電壓u,如圖所示,t=0時A板電勢高于B板電勢。在與A、B板距離均為L的N處能不斷地產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的微粒,微粒的初速度可視為零,重力不計。傾角為θ的絕緣斜面,底端與水平面平滑連接,斜面和水平面處在同一勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場方向垂直紙面向外。斜面的頂端有一專門接收帶電微粒的靶盒,開始時靶盒處于鎖定狀態(tài),經(jīng)過一段時間后靶盒內(nèi)的電荷量達(dá)到nq時,N處不再產(chǎn)生帶電微粒,此時將靶盒解鎖,靶盒開始沿斜面下滑。已知斜面足夠長,重力加速度大小為g,L2=,靶盒的質(zhì)量為M,靶盒與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ。

(1)求t=0時刻N(yùn)處產(chǎn)生的微粒到達(dá)小孔的時間;

(2)若t0(t0<0.5T)時刻產(chǎn)生的微粒到達(dá)小孔時的速度恰好為零,求t0的值;

(3)靶盒在斜面上運(yùn)動時達(dá)到的最大速度為多少?

(4)若靶盒在水平面上經(jīng)過時間t3停止運(yùn)動,求靶盒在水平面上運(yùn)動的路程。

【答案】(1) (2) (3) (4)

【解析】1)設(shè)粒子加速的時間為t,則,

(或

由于,故粒子一直做加速運(yùn)動。

因此t=0時刻N處此時的微粒到達(dá)小孔的時間為

2)粒子加速時間為,減速時間為,則

,

聯(lián)立解得(或

3)設(shè)最大速度為,則達(dá)到最大速度時合力為零,故有, , , ,聯(lián)立解得

4設(shè)靶盒在水平方向上運(yùn)動的路程為s,t時刻靶盒的速度為v

則根據(jù)動量定理可得

又因為

聯(lián)立解得

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓,副線圈接有可變電阻R,滑動觸頭P與線圈始終接觸良好,下列判斷正確的是

A. 變壓器工作時線圈中各處通過的電流相同

B. 若僅將觸頭P向a端滑動,則電阻R消耗的電功率增大

C. 若僅使電阻R增大,則變壓器的輸入功率增大

D. 若使電阻R增大的同時,將滑動觸頭P向a端滑動,則通過a處的電流一定增大

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(1)塑料球通過光電門時的速度可表示為v=_________。(用題中字母表示)

(2)實驗中計算出每一次塑料球通過光電門的速度,作出v2-h圖象如圖所示,若圖線的斜率為k,則塑料球下落過程中所受的空氣阻力大小為___________。

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①試計算該玻璃磚的折射率n;

②試計算該單色光在玻璃磚中的傳播時間t(光在真空中傳播的速度為c=3.0×108m/s)。

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【題目】如圖所示的光電管實驗中,當(dāng)用波長3.0×10-7m的光照射在陰極K上時,電流表有示數(shù)。調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電壓表讀數(shù)為3.0V時,電流表讀數(shù)恰好為零;改用波長為1.5×10-7m的光照射在陰極K上時,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電壓表讀數(shù)為7.1V時,電流表讀數(shù)也恰好為零。由此可得普朗克常量為__J·s,該陰極的逸出功為__J。已知電子電量為1.6×10-19C,光速c為3×108m/s,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

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A. 小球過最高點(diǎn)時,最小速度為

B. 小球過最高點(diǎn)時,桿對球的作用力可以為零

C. 小球過最低點(diǎn)時,桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相反

D. 小球過最高點(diǎn)時,桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反,此時重力一定大于或等于桿對球的作用力

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