【題目】如圖甲所示為一組間距d足夠大的平行金屬板,板間加有隨時(shí)間變化的電壓(如圖乙所示),設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子,其帶電量為q,質(zhì)量為m(不計(jì)重力),在t=0時(shí)刻起該帶電粒子受板間電場(chǎng)加速向B板運(yùn)動(dòng),途中由于電場(chǎng)反向,粒子又向A板返回(粒子未曾與B板相碰)。

(1)當(dāng)Ux=2U0時(shí),求帶電粒子在t=T時(shí)刻的動(dòng)能。

(2)為使帶電粒子在t=T時(shí)刻恰能回到O點(diǎn),Ux等于多少?

【答案】(1) (2)3U0

【解析】(1)粒子在兩種不同電壓的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度分別為a1= (2分)

a2= (1分)

經(jīng)過(guò)時(shí)粒子的速度:

v1=a1 (2分)

t=T時(shí)刻粒子的速度:

v2=v1-a2=a1-a2=- (2分)

t=T時(shí)刻粒子的動(dòng)能:

Ek=m= (2分)

(2)經(jīng)0~時(shí)粒子的位移:

x1=a1()2 (2分)

~T時(shí)粒子的位移:

xx=v1-ax()2 (2分)

又v1=a1,x1=-xx (1分)

解得:ax=3a1 (1分)

因?yàn)閍1=,ax=

解得:Ux=3U0 (1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列對(duì)天體的認(rèn)識(shí)正確的是( 。

A. 可知,兩物體間距離r減小時(shí),它們之間的引力增大,距離r趨于零時(shí),萬(wàn)有引力無(wú)限大

B. 行星繞太陽(yáng)橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),太陽(yáng)位于橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)處

C. 宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒(méi)有受到萬(wàn)有引力的作用

D. 根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知,行星在近日點(diǎn)的速度小于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度

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【題目】(多選)如圖所示,汽車(chē)通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪,將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出,繩與汽車(chē)連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h,開(kāi)始時(shí)物體靜止,滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊,汽車(chē)以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到跟汽車(chē)連接的細(xì)繩與水平夾角為30°,則( )

A.從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功mgh

B.從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功mgh+mv2

C.在繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功的功率為mgv

D.在繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功的功率大于mgv

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】固定在豎直平面內(nèi)的半圓形軌道與豎直軌道平滑連接,豎直軌道的上端有一個(gè)大小可忽略的小定滑輪,半圓形軌道的半徑為R,C為軌道的最低點(diǎn),豎直軌道高也為R,兩個(gè)質(zhì)量分別為2m和m的小球A和B用輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)連在一起,所有接觸面均光滑,如圖所示.開(kāi)始時(shí)用手固定B、使A緊靠近滑輪,突然撤去手后,A由靜止開(kāi)始下滑,求A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一輛質(zhì)量為M=6kg的平板小車(chē)A停靠在豎直光滑墻壁處,地面水平且光滑,一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))放在平板小車(chē)A最右端,平板小車(chē)A上表面水平且與小鐵塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,平板小車(chē)A的長(zhǎng)度L=0.9m.現(xiàn)給小鐵塊B一個(gè)v0=5m/s的初速度使之向左運(yùn)動(dòng),與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞后向右運(yùn)動(dòng),求小鐵塊B在平板小車(chē)A上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能(g=10m/s2).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】打井施工時(shí)要將一質(zhì)量可忽略不計(jì)的堅(jiān)硬底座A送到井底,由于A與井壁間摩擦力很大,工程人員采用了如圖所示的裝置.圖中重錘B質(zhì)量為m,下端連有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,工程人員先將B放置在A上,觀察到A不動(dòng);然后在B上再逐漸疊加壓塊,當(dāng)壓塊質(zhì)量達(dá)到m時(shí),觀察到A開(kāi)始緩慢下沉?xí)r移去壓塊.將B提升至彈簧下端距井口為H0處,自由釋放B,A被撞擊后下沉的最大距離為h1,以后每次都從距井口H0處自由釋放.已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi).

(1)求下沉?xí)rA與井壁間的摩擦力大小f和彈簧的最大形變量ΔL;

(2)求撞擊下沉?xí)rA的加速度大小a和彈簧彈性勢(shì)能Ep;

(3)若第n次撞擊后,底座A恰能到達(dá)井底,求井深H.

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【題目】某人在豎直墻壁上懸掛一鏢靶,他站在離墻壁一定距離的某處,先后將兩只相同的飛鏢A、B由同一位置水平擲出,兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖),若不計(jì)空氣阻力,則A飛鏢(

A. 在空中飛行時(shí)間較長(zhǎng) B. 所受合外力較大

C. 飛行的加速度較大 D. 擲出時(shí)的速度較大

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【題目】伽利略在對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程中創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法,這些方法的核心是把______和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來(lái).

A. 猜想 B. 假說(shuō) C. 實(shí)驗(yàn) D. 思辨

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(多選)海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量,利用海洋的波浪可以發(fā)電.在我國(guó)南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示.浮桶內(nèi)的磁體通過(guò)支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置線(xiàn)圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng),且始終處于磁場(chǎng)中,該線(xiàn)圈與阻值R=15Ω的燈泡相連,浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中斜線(xiàn)陰影部分),如圖乙所示,其內(nèi)為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體,與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計(jì);匝數(shù)N=200的線(xiàn)圈所在處輻射磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,線(xiàn)圈直徑D=0.4m,電阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10.若浮桶隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的速度可表示為v=0.4πsin (πt) m/s.則下列說(shuō)法正確的是( )

A.波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式為e=16sin (πt) V

B.燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i=4sin (πt) A

C.燈泡的電功率為120W

D.燈泡兩端電壓的有效值為V

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