【題目】如圖甲所示,平行板A、B豎直放置,B板接地,A、B兩板加上交變電壓,A板的電勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,乙圖所示物理量均為已知量。t=0時(shí)刻,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子在B板附近由靜止釋放,不計(jì)粒子的重力,求:
(1)要使粒子到達(dá)A板時(shí)速度為零,A、B板間的距離應(yīng)滿足什么條件?
(2)要使粒子到達(dá)A板前一直加速,A、B板間的距離應(yīng)滿足什么條件
(3)若將兩板間的距離調(diào)為L,保持兩板的電勢(shì)差大小不變,改變交變電壓周期,使粒子在t=到t=時(shí)間內(nèi)從B板附近由靜止釋放后粒子不能到達(dá)A板,改變后的周期應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1)(n=1,2,3,…) (2) (3)
【解析】
粒子從時(shí)刻釋放后一個(gè)周期內(nèi),先做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng)速度為零,因此粒子到達(dá)A時(shí)速度為零,則粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)為周期的整數(shù)倍;
要使粒子到達(dá)A板前一直加速,即粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不超過(guò)半個(gè)周期;從B板附近由靜止釋放后粒子不能到達(dá)A板,帶電粒子在到時(shí)間內(nèi)向A做勻加速運(yùn)動(dòng),在到時(shí)間內(nèi)向A做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后將返回;
解:(1)由題可知,粒子從時(shí)刻釋放后一個(gè)周期內(nèi),先做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng)速度為零,因此粒子到達(dá)A時(shí)速度為零,則粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)為周期的整數(shù)倍;
設(shè)板間的間距為d,則板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:
在開(kāi)始的半周期內(nèi),粒子運(yùn)動(dòng)的距離:
,(n=1,2,3….)
解得:,(n=1,2,3….)
(2) 要使粒子到達(dá)A板前一直加速,即粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不超過(guò)半個(gè)周期
解得:
(3) 帶電粒子在到時(shí)間內(nèi)向A做勻加速運(yùn)動(dòng),在到時(shí)間內(nèi)向A做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后將返回,粒子向A運(yùn)動(dòng)可能的最大位移:
從B板附近由靜止釋放后粒子不能達(dá)A板,則有:
解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)使用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。
(1)下面是操作步驟:
a.按圖安裝器材;
b.松開(kāi)鐵夾,使重物帶動(dòng)紙帶下落;
c.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,使計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作;
d.進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;
e.根據(jù)需要,在紙帶上測(cè)量數(shù)據(jù)。
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列__________________________。
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上,下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,從起始點(diǎn)O開(kāi)始,將此后連續(xù)打出的7個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C、D……G,
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打F點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度為________m/s(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
(3)如果已知重錘的質(zhì)量為0.50 kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>9.80m/s2。從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過(guò)程中,重錘重力勢(shì)能的減少量為________J,重錘動(dòng)能的增加量為________J(結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】過(guò)山車是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施。圖是一種過(guò)山車的簡(jiǎn)易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成,B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn),B、C間距與C、D間距相等,半徑=2.0 m、=1.4 m。一個(gè)質(zhì)量為m=1. 0 kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以=12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng),A、B間距="6." 0 m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)="0." 2,圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng),圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取,計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求
(1)小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通過(guò)第二個(gè)圓形軌道,B、C間距L應(yīng)是多少;
(3)在滿足(2)的條件下,如果要使小球不脫離軌道,在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中,半徑應(yīng)滿足的條件;小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)A的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】月球背面有許多秘密未能解開(kāi),原因在于我們無(wú)法從地球上直接觀測(cè)到月球背面,為探測(cè)月球背面,我國(guó)計(jì)劃于2018年12月發(fā)射“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器,將實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面著陸,并開(kāi)展巡視探測(cè)。假設(shè)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器的發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化如下:探測(cè)器從地球表面發(fā)射后,進(jìn)人地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)變軌進(jìn)入距離月球表面100km的圓形軌道I,在軌道I上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)再次變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,之后將在Q點(diǎn)著陸月球表面。下列說(shuō)法正確的是
A. “嫦娥四號(hào)”探測(cè)器的發(fā)射速度大于地球的第二宇宙速度
B. “嫦娥四號(hào)”在軌道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度
C. “嫦娥四號(hào)”在軌道Ⅰ上的周期小于在軌道Ⅱ上的周期
D. “嫦娥四號(hào)”在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)M點(diǎn)的速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上,槽口向上,槽口直徑水平,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從P點(diǎn)由靜止釋放剛好從槽口A點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入槽中,并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點(diǎn),不計(jì)物塊的大小,P點(diǎn)到A點(diǎn)高度為h,重力加速度大小為g,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 物塊從P到B過(guò)程克服摩擦力做的功為
B. 物塊從A到B過(guò)程重力的平均功率為
C. 物塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)槽底的壓力大小為
D. 物塊到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,長(zhǎng)度L=0.4m的細(xì)線,拴著一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),O為圓心,A為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),O點(diǎn)離地面高度h=1.2m,當(dāng)小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力F=10N,g取10m/s2,求:
(1)小球在A點(diǎn)速度的大小VA;
(2)小球通過(guò)A點(diǎn)后能否通過(guò)豎直平面的最高點(diǎn)?若小球能通過(guò)豎直平面圓周的最高點(diǎn),此時(shí)細(xì)線受到拉力多大;
(3)若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)細(xì)線恰好斷裂,求細(xì)線斷裂后小球飛行的水平距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量m=1kg的小物塊以初速度v0=4m/s從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC. O點(diǎn)為圓弧的圓心,θ=60°,軌道半徑R=0.8m,圓弧軌道與水平地面上長(zhǎng)為L=2.4m的粗糙直軌道CD平滑連接.小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞,且能原速返回.(重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì))求:
(1) 小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C的過(guò)程中,重力做的功WG;
(2) 小物塊第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)C時(shí),圓弧軌道對(duì)物塊的支持力FN;
(3) 若小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,則小物塊最終停在何處?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的U-I圖線,有下列器材供選用:
A電壓表(0~5 V,內(nèi)阻10 kΩ) B電壓表(0~10 V,內(nèi)阻20 kΩ)
C電流表(0~0.3 A,內(nèi)阻1 Ω) D電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻0.4 Ω)
E滑動(dòng)變阻器(5 Ω,1 A) F滑動(dòng)變阻器(500 Ω,0.2 A)
①實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______,電流表應(yīng)選用______.為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要求電壓表從零開(kāi)始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________(用序號(hào)字母表示)。
②請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖,并把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。
③根據(jù)U-I圖象,當(dāng)燈泡兩端所加電壓為3.2V時(shí),電功率為 W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n = 1500匝,橫截面積S = 20 cm2。螺線管導(dǎo)線電阻r = 1.0 Ω,R1 = 4.0 Ω,R2 = 5.0 Ω,C = 30 μF。在一段時(shí)間內(nèi),穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。求:
(1)螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,電阻R1的電功率;
(3)S斷開(kāi)后,流經(jīng)R2的電量。
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