【題目】兩水平平行金屬板連接在如圖所示的電路中,板長為 L 間距 d,在距板右端 2L 處有一豎直光屏,D 為理想二極管(具有單向導電性)。讓一帶電量為 q、質(zhì)量為 m 的粒子從兩板左端連線的中點O以水平速度射入板間,粒子飛出電場后垂直打在屏上。則
A. 電場強度大小為 3mg/q
B. 質(zhì)點在板間運動的過程中與它從板右端運動到屏的過 程中速度變化相同
C. 若僅將滑片 P 下移,再讓該粒子從O 點以水平射入,粒子打 在屏上位置在中心線下方
D. 若僅將板間距增大,再讓該粒子從 O 點以水平射入,粒子仍垂直打在屏上
【答案】AD
【解析】
質(zhì)點先在電場和重力場的復合場中做類平拋運動,要垂直打在M屏上,離開出場后,質(zhì)點一定打在光屏的上方,做斜上拋運動,質(zhì)點從離開電場后到垂直打在M屏上過程是平拋運動的逆運動,采用運動的分解方法可知,分析質(zhì)點類平拋運動與斜上拋的關系,確定加速度關系,求出板間場強;
A、粒子先在水平放置的兩平行金屬板間做類平拋運動,要垂直打在M屏上,離開電場后,粒子一定打在屏的上方,做斜上拋運動。否則,粒子離開電場后軌跡向下彎曲,粒子不可能垂直打在M板上。粒子在板間的類平拋運動和離開電場后的斜上拋運動,水平方向都不受外力,都做勻速直線運動,速度都等于,而且方向水平,粒子垂直打在M板上時速度也水平,根據(jù)粒子的軌跡彎曲方向可知兩個過程粒子的合力方向相反,加速度方向相反,則速度變化量方向相反,粒子的軌跡如圖所示:
設粒子在板間運動的過程中加速度大小為a,則有粒子離開電場時豎直分速度大小,粒子離開電場后運動過程其逆過程是平拋運動,則,聯(lián)立解得,故A正確,B錯誤;
C、若僅將滑片P向下滑動一段后,R的電壓減小,電容器的電壓要減小,電量要減小,由于二極管具有單向導電性,所以電容器不能放電,電量不變,板間電壓不變,所以質(zhì)點的運動情況不變,再讓該質(zhì)點從O點以水平速度v0射入板間,質(zhì)點依然會垂直打在光屏上,故C錯誤;
D、若僅將兩平行板的間距變大一些,電容器電容減小,由知U不變,電量要減小,但由于二極管具有單向導電性,所以電容器不能放電,電量不變,根據(jù)推論可知板間電場強度不變,所以質(zhì)點的運動情況不變,再讓該質(zhì)點從O點以水平速度射入板間,質(zhì)點依然會垂直打在光屏上,故D正確。
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【題目】如圖所示,邊長為L=0.2 m的正方形線圈abcd,其匝數(shù)n=10,總電阻為r=2Ω,外電路的電阻為R=8Ω,ab的中點和cd的中點的連線OO'恰好位于勻強磁場的邊界線上,磁場的磁感應強度B=1T,若線圈從圖示位置開始計時,以角速度ω= 2 rad/s繞OO'軸勻速轉動.則以下判斷中正確的是
A. 閉合電路中感應電動勢的瞬時表達式e=0.8sin 2t
B. 從t=0到t= 時間內(nèi),通過R的電荷量q=0.02C
C. 從t=0到t=時間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q = 3.2π×10-4J
D. 在t=時刻,磁場穿過線圈的磁通量為零,此時線圈中的磁通量隨時間變化最慢
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【題目】如圖所示,絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10﹣5C,求:
(1)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力;
(2)帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功.
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【題目】如圖所示,三個電壓表用滿偏電流相同的電流表改裝而成,已知電壓表 V1 的示數(shù)為 8 V,電壓表 V3 的示 數(shù)為 5 V,則關于電壓表 V2 的示數(shù),下列判斷中正確的是( )
A. 電壓表 V2 的示數(shù)必為 3V
B. 電壓表 V2 的示數(shù)必為 5V
C. 若三個電壓表量程相同,則電壓表 V2 的示數(shù)必為 3V
D. 即使三個電壓表量程相同,電壓表 V2 的示數(shù)也可能不等于 3 V
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【題目】如圖所示,空間中有一正點電荷,把一個金屬導體引入到該點電荷激發(fā)的電場中,在電場中有 A、B、C、D 四個點,其中 B、C 為導體表面兩點,達到靜電平衡后,下面說法正確的是( )
A. 引入導體后,A 點、D 點場強減小
B. 引入導體后,A 點、D 點場強增大
C. 由于 B 點感應負電荷,C 點感應正電荷,故 B 點電勢 低于 C 點電勢
D. B 點電勢等于 C 點電勢
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【題目】超聲波遇到障礙物會發(fā)生反射,測速儀發(fā)出并接收反射回來的超聲波脈沖信號,根據(jù)發(fā)出和接收到的時間差,測出汽車的速度。圖A是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號,根據(jù)發(fā)出和接收到的時間差,測出汽車的速度。圖B中是測速儀發(fā)出的超聲波信號,n1、n2分別是由汽車反射回來的信號。設測速儀勻速掃描,p1、、p2之間的時間間隔Δt=1.0s,超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s。若汽車是勻速行駛的,則根據(jù)圖B。求:
(1)汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是多少?
(2)汽車的速度是多少?
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【題目】如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計),經(jīng)電壓為U0的電場加速,加速電壓U0隨時間t變化的圖像如圖乙所示.每個電子通過加速電場的過程時間極短,可認為該過程加速電壓不變.電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個彼此靠近且正對的水平金屬板A、B間中軸線,從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉電場,A、B兩板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢比B板的電勢高U.A、B板右側邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m.熒光屏的中心點O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上,不計電子之間的相互作用力及其所受的重力.求:
(1)假設電子能射出偏轉電場,從偏轉電場右端射出時,它在垂直于兩板方向的偏轉位移y為多少(用U0、U、L、d表示);
(2)要使電子都打不到熒光屏上,A、B兩板間所加電壓U應滿足什么條件;
(3)當A、B板間所加電壓U=50V時,電子打在熒光屏上距離中心點O多遠的范圍內(nèi).
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【題目】如圖所示,a、b、c、d四個質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構成“三星拱月”之形,其中a、b、c三個完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點做半徑為R的勻速圓周運動,三小球所在位置恰好將圓周等分.小球d位于O點正上方h處,且在外力F作用下處于靜止狀態(tài),已知a、b、c三個小球的電荷量均為q,d球的電荷量為6q,h=R.重力加速度為g,靜電力常量為k.則( )
A. 小球a一定帶正電
B. 小球b的周期為
C. 小球c的加速度大小為
D. 外力F豎直向上,大小等于
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【題目】某實驗小組學生采用如圖所示的裝置(實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面)用打點計時器得到一條紙帶后,通過分析“小車位移與速度變化的對應關系”來研究“合外力對小車所做的功與速度變化的關系”。圖是實驗中得到的一條紙帶,點為紙帶上的起始點, 、、是紙帶的三個連續(xù)的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出,用刻度尺測得、、到的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50,問:
【1】打點時刻,小車的瞬時速度________ (結果保留兩位有效數(shù)字);
【2】實驗中,該小組同學畫出小車位移與速度的關系圖象如圖所示。根據(jù)該圖形狀,某同學對與的關系作出的猜想,肯定不正確的是__________.
A.
B.
C.
D.
【3】本實驗中,若鉤碼下落高度為時合外力對小車所做的功,則當鉤碼下落時,合外力對小車所做的功為_____________。(用、、表示)
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