【題目】如圖所示,間距為d的兩金屬板P、Q水平放置,兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G.已知P、G、Q的尺寸相同,G接地,PQ的電勢均為>0).質(zhì)量為m電荷量為+q的帶電粒子自G的左端上方h的位置,以速度v0平行于紙面水平射入電場,不計粒子重力.

1)求粒子從射入電場至第一次穿過G過程中在水平方向上位移的大小;

2)求粒子在電場中運動過程中的最大動能;

3)若粒子恰好從G的上方距離G也為h的位置離開電場,則金屬板的長度最短應多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)PG、QG間的電場強度大小相等、方向相反,設為E,則有:,

粒子在PG間運動的加速度為:

此過程中粒子運動時間為t,則有:

在水平方向上的位移大小為:x=v0t

聯(lián)立解得:

(2)設粒子第一次到達G時動能為最大,根據(jù)動能定理可得:,

解得:

(3) 根據(jù)題意可知粒子穿過G兩次從電場的右側(cè)飛出,則金屬板的長度最短,根據(jù)對稱性可知,此時金屬板的長度為:

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小張同學在做“探究共點力合成的規(guī)律”實驗時,主要步驟如下:

①在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;

②用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩套;

③用兩個彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條使之伸長,橡皮條和繩的結(jié)點到達某一位置O,記下O點的位置及兩個彈簧測力計的示數(shù)F1F2;

④按選好的標度,分別作出F1F2的圖示,并以F1F2為鄰邊作平行四邊形,畫出對角線F,如圖所示;

⑤只用一個彈簧測力計通過細繩套拉橡皮條,使其與兩個彈簧測力計共同作用效果相同,讀出彈簧測力計的示數(shù)F',記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F'的圖示;

⑥通過比較,得出結(jié)論.

1)上述步驟中,有重要遺漏的步驟的序號是_____遺漏的內(nèi)容是____

2)步驟⑤中“使其與兩個彈簧測力計共同作用效果相同”,其中“效果相同”的含義是_____(選填字母代號)

A.橡皮條拉伸長度相同

B.橡皮條拉伸方向相同

C.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

3)在步驟⑥中應比較_________的大小和方向,然后得出結(jié)論.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探月衛(wèi)星繞地運行一段時間后,離開地球飛向月球.如圖所示是繞地飛行的三條軌道,軌道1是近地圓形軌道,23是變軌后的橢圓軌道.A點是軌道2的近地點,B點是軌道2的遠地點,衛(wèi)星在軌道1的運行速率為7.7 km/s,則下列說法中正確的是

A.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過A點時的速率一定小于7.7 km/s

B.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過B點時的速率一定小于7.7 km/s

C.衛(wèi)星在軌道3所具有的機械能小于在軌道2所具有的機械能

D.衛(wèi)星在軌道3所具有的最大速率小于在軌道2所具有的最大速率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,3段輕繩的結(jié)點為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2=60kg的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物塊及人都處于靜止狀態(tài)。已知人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。要求人在水平面上不滑動。求:

(1)輕繩OB所受的拉力最大不能超過多少?

(2)物塊的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用處于靜止狀態(tài),則關(guān)于斜面作用在物體M上的靜摩擦力,下列說法正確的是(

A.一定沿斜面向上B.可能沿斜面向下

C.大小可能等于FD.大小不可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核,同時輻射一個光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是

A. 核反應方程是H+n H+γ

B. 聚變反應中的質(zhì)量虧損1+m2-m3

C. 輻射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c

D. γ光子的波長

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了驗證動量守恒定律。圖所示的氣墊導軌上放著兩個滑塊,滑塊A的質(zhì)量為500g,滑塊B的質(zhì)量為200g。每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器的頻率均為50Hz。調(diào)節(jié)設備使氣墊導軌正常工作后,連通兩個打點計時器的電源,并讓兩個滑塊以不同的速度相向運動,碰撞后粘在一起繼續(xù)運動。圖乙為紙帶上選取的計數(shù)點,每兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出。

1)判斷氣墊導軌是否處于水平,下列措施可行的是________(填字母代號)。

A.將某個滑塊輕放在氣墊導軌上,看滑塊是否靜止

B.讓兩個滑塊相向運動,看是否在軌道的中點位置碰撞

C.給某個滑塊一個初速度,看滑塊是否做勻速直線運動

D.測量氣墊導軌的兩個支架是否一樣高

2)根據(jù)圖乙提供的紙帶,計算碰撞前兩滑塊的總動量大小p=________kg·m/s;碰撞后兩滑塊的總動量大小為p′=________kg·m/s。多次實驗,若碰撞前后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動量守恒定律得到驗證。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a、bc、d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動,b是近地軌道衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,它們均做勻速圓周運動,各衛(wèi)星排列位置如圖所示,則( 。

A.在相同時間內(nèi)a轉(zhuǎn)過的弧長最長

B.b的向心加速度近似等于重力加速度g

C.c6h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

D.d的運動周期有可能是22h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用如圖甲裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實驗.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(1)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖象.由此圖象可得該彈簧的原長x0________cm,勁度系數(shù)k________N/m。

(2)他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧測力計,當彈簧測力計上的示數(shù)如圖丙所示時,該彈簧的長度x________cm。

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