【題目】如圖甲所示,真空中水平放置的相距為d的平行金屬板板長為L,兩板上加有恒定電壓后,板間可視為勻強(qiáng)電場.在t=0時,將圖乙中所示的交變電壓加在兩板上,這時恰有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從兩板正中間以速度v0水平飛入電場.若此粒子離開電場時恰能以平行于兩板的速度飛出(粒子重力不計).求:
(1)兩板上所加交變電壓的頻率應(yīng)滿足的條件.
(2)該交變電壓U0的取值范圍.
【答案】
(1)解:粒子水平方向做勻速直線運動,水平分速度為v0;
豎直方向沿著同一方向做加速度周期性變化的運動,速度時間圖象如圖所示:
要使粒子在離開電場時恰能以平行A、B兩板的速度飛出,豎直分速度為零,即恰好在整數(shù)倍周期時刻飛出,即:
f=
解得:f= (其中n=1,2,3,…)
答: A、B兩板上所加交變電壓的頻率 (其中n=1,2,3,…);
(2)解:粒子射出時,豎直分位移不大于板間距離的一半,故:
水平分運動:L=v0t
豎直分運動:y=n( )=
由于:
y
t=nT
聯(lián)立解得:
U0≤ (其中n=1,2,3,…)
答:該交變電壓U0的取值范圍為:U0≤ (其中n=1,2,3,…).
【解析】考查電子在電場中做類平拋運動,學(xué)會運動的分解,并根據(jù)運動學(xué)公式與牛頓第二定律及動能定理綜合解題,強(qiáng)調(diào)電子在不同的電場中的運動與受力情況.本題的關(guān)鍵是確定臨界條件,運用幾何知識求解電子打在熒光屏上的位置.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對接,右邊與一個足夠高的四分之一光滑圓弧軌道平滑相連,木塊A、B靜置于光滑水平軌道上,A、B的質(zhì)量分別為1.5kg和0.5kg,F(xiàn)讓A以6m/s的速度水平向左運動,之后與墻壁碰撞,碰撞的時間為0.3s,碰后的速度大小變?yōu)?/span>4m/s,當(dāng)A與B碰撞后立即粘在一起運動, 取10m/s2,則: ( )
A. A與墻壁碰撞的過程中,墻壁對A的平均作用力的大小=10N
B. A與B碰撞的過程中損失機(jī)械能為3J
C. A、B碰撞后的速度=3m/s
D. A、B滑上圓弧軌道的最大高度=0.45m
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【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶,如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出.打點計時器接頻率為f=50Hz的交流電源.
(1)每兩個相鄰的計數(shù)點的時間間隔為_____s,打點計時器使用的是__(選填“交流”或“直流”)電源.
(2)打下E點時紙帶的速度vE=____________(用題中給定字母表示);
(3)若測得d6=65.00cm,d3=19.00cm,物體的加速度a=__________m/s2;
(4)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率f>50Hz,但當(dāng)時做實驗的同學(xué)并不知道,那么測得的加速度值比真實值_______(選填“偏大”或“偏小”).
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【題目】如圖甲,筆記本電腦底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度.某同學(xué)將電腦放在散熱底座上,為了獲得更好的舒適度,由原卡位1調(diào)至卡位4(如圖乙),電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A. 電腦受到的支持力變小
B. 電腦受到的摩擦力變大
C. 散熱底座對電腦的作用力不變
D. 電腦受到的支持力與摩擦力兩力大小之和等于其重力
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【題目】如圖甲所示,水平面上固定一個傾角為θ的光滑足夠長斜面,斜面頂端有一光滑的輕質(zhì)定滑輪,跨過定滑輪的輕細(xì)繩兩端分別連接物塊A和B(可看作質(zhì)點),開始A、B離水平地面的高度H=0.5m,A的質(zhì)量m0=0.8kg.當(dāng)B的質(zhì)量m連續(xù)變化時,可以得到A的加速度變化圖線如乙圖所示,圖中虛線為漸近線,設(shè)加速度沿斜面向上的方向為正方向,不計空氣阻力,重力加速度為g取10m/s2 . 求:
(1)斜面的傾角θ;
(2)圖乙中a0值;
(3)若m=1.2kg,由靜止同時釋放A、B后,A上升離水平地面的最大高度(設(shè)B著地后不反彈).
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【題目】如圖所示,虛線圓所圍的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和另一未知勻強(qiáng)電場(未畫),一電子從A點沿直徑AO方向以速度v射入該區(qū)域。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子所受的重力。
(1)若電子做直線運動,求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)若撤掉電場,其它條件不變,電子束經(jīng)過磁場區(qū)域后其運動方向與原入射方向的夾角為θ,求圓形磁場區(qū)域的半徑r和電子在磁場中運動的時間t。
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【題目】如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1.0m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為0.20kg,電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.
(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大;
(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8.0W,求該速度的大。
(3)在上問中,若R=2.0Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.(g=10m/s2 , sin37°=0.60,cos37°=0.80)
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【題目】在做光電效應(yīng)實驗時,某金屬被光照射產(chǎn)生了光電效應(yīng),實驗測得光電子的最大初動能EK與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示,c、v0為已知量.由圖線可知( )
A.普朗克常量的數(shù)值
B.該金屬的逸出功
C.該金屬的極限頻率
D.入射光的頻率增大,金屬的極限頻率隨之增大
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【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是( )
A. 衛(wèi)星在軌道3上速率大于在軌道1的速率
B. 衛(wèi)星在軌道3上角速度小于在軌道1的角速度
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上經(jīng)過P點時的速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的速度
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