【題目】如圖所示,豎直平行正對(duì)放置的帶電金屬板A、B,B板中心的小孔正好位于平面直角坐標(biāo)系xOy的O點(diǎn);y軸沿豎直方向;在x>0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為;比荷為1×105 C/kg的帶正電的粒子P從A板中心處?kù)o止釋放,其運(yùn)動(dòng)軌跡恰好經(jīng)過(guò)M(,1)點(diǎn);粒子P的重力不計(jì),試求:
(1)金屬板AB之間的電勢(shì)差UAB;
(2)若在粒子P經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的同時(shí),在y軸右側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放另一帶電微粒Q,使PQ恰能運(yùn)動(dòng)中相碰;假設(shè)Q的質(zhì)量是P的2倍、帶電情況與P相同;Q的重力及PQ之間的相互作用力均忽略不計(jì);求粒子Q所有釋放點(diǎn)的集合。
【答案】(1)1000 V (2)其中x>0
【解析】
(1)粒子從O點(diǎn)進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的速度,進(jìn)入右側(cè)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求,再由動(dòng)能定理求金屬板AB間的電勢(shì)差;(2)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系可得粒子Q所有釋放點(diǎn)的集合
(1)設(shè)粒子P的質(zhì)量為m、帶電荷量為q,從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度大小為;由題意可知,粒子P在y軸右側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng);設(shè)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M(,1)點(diǎn)歷時(shí)為,由類平拋運(yùn)動(dòng)可得:,,解得,
在金屬板AB之間,由動(dòng)能定理:,解得UAB=1000V;
(2)設(shè)PQ在右側(cè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度分別為;Q粒子從坐標(biāo)N(x,y)點(diǎn)釋放后,經(jīng)時(shí)間t與粒子P相遇;由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系可得:
對(duì)于P:,對(duì)于Q:,,
解得,其中,
即粒子Q釋放點(diǎn)N(x,y)坐標(biāo)滿足的方程為:其中x>0
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,水平放置金屬導(dǎo)軌M、N,平行地置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,間距為1m,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小為1T,方向與導(dǎo)軌平面夾角為=37°,金屬棒ab的質(zhì)量為0.02kg,放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.5Ω,定值電阻R為1Ω,其余部分電阻不計(jì)。則當(dāng)電鍵K閉合的瞬間,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)ab受到的安培力大小和方向.
(2)棒ab的加速度為多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)研究小車的加速度與所受合力的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)砂,直到小車剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止,記下傳感器的最大示數(shù)再將小車放回原處并按住,繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂,記下傳感器的示數(shù)釋放小車,記錄小車運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù)。
(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶。從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,則小車的加速度______。
(2)同一次實(shí)驗(yàn)中,______選填“”、“”或“”。
(3)改變小桶中砂的重力,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與F的關(guān)系如圖丙。不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦。圖象中F表示的是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的______。
A. B. C.
(4)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是______。
A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B.實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板傾斜以平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出小車和傳感器的總質(zhì)量
D.用加細(xì)砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點(diǎn),它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和,方向也垂直于紙面向外。則( )
A. 流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
B. 流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
C. 流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
D. 流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì) E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,電源內(nèi)阻可忽略.
(1)閉合開(kāi)關(guān) S,求穩(wěn)定后通過(guò) R1 的電流.
(2)若再將開(kāi)關(guān) S 斷開(kāi),求這以后流過(guò) R1 的電量.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B兩個(gè)半徑相同的天體各有一個(gè)衛(wèi)星a、b環(huán)繞它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng),兩個(gè)衛(wèi)星的環(huán)繞周期之比為4;1,A、B各自表面重力加速度之比為4:1(忽略天體的自轉(zhuǎn)),則
A. a、b軌跡半徑之比為4:1
B. A、B密度之比為4:1
C. a、b掃過(guò)相同面積所需時(shí)間之比為1:16
D. a、b所受向心力之比為1:16
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年12月8日,“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,并實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。“嫦娥四號(hào)”從環(huán)月圓軌道Ⅰ上的P點(diǎn)實(shí)施變軌,進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,由近月點(diǎn)Q落月,如圖所示。關(guān)于“嫦娥四號(hào)”,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)時(shí),需加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ
B. 沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期小于沿軌道I運(yùn)行的周期
C. 沿軌道Ⅱ運(yùn)行經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于沿軌道I運(yùn)行經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的加速度
D. 若已知“嫦娥四號(hào)”繞月圓軌道I的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量,可算出月球的密度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一架裝載救援物資的飛機(jī),在距水平地面h=500m的高處以v=100m/s的水平速度飛行.地面上A、B兩點(diǎn)間的距離x=100m,飛機(jī)在離A點(diǎn)的水平距離x0=950m時(shí)投放救援物資,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.
(1)求救援物資從離開(kāi)飛機(jī)到落至地面所經(jīng)歷的時(shí)間.
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,救援物資能否落在AB區(qū)域內(nèi).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下面三個(gè)圖為探究平行板電容器電容大小決定因素的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)將正確結(jié)論填在橫線上.給電容器充電后與電源斷開(kāi),即保持電量Q不變,那么
A.若保持板間距離d不變,正對(duì)面積S變小,兩板電勢(shì)差U________,電容C________.
B.若保持S不變,d變大,兩板電勢(shì)差U________,電容C________.
C.若保持S和d都不變,插入介質(zhì)板后,兩板電勢(shì)差U________,電容C________.
(填“變小”、“變大”或“不變”)
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