【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器與某一電源相連,它的極板長(zhǎng)L0.4 m,兩板間距離d4×103 m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下極板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m4×105 kg,電荷量q=+1×108 C,g10 m/s2。求:

1)微粒入射速度v0為多少?

2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng),所加的電壓U應(yīng)取什么范圍?

【答案】110 m/s 2120 V U200 V

【解析】

1)粒子剛進(jìn)入平行板時(shí),兩極板不帶電,粒子做的是平拋運(yùn)動(dòng),則有:
水平方向有:

豎直方向有:

解得:

v0=10m/s

2)由于帶電粒子的水平位移增加,在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變大,而豎直方向位移不變,所以在豎直方向的加速度減小,所以電場(chǎng)力方向向上,又因?yàn)槭钦姾桑陨蠘O板與電源的負(fù)極相連,當(dāng)所加電壓為U1時(shí),微粒恰好從下板的右邊緣射出,則有:

根據(jù)牛頓第二定律得:

解得:

U1=120V

當(dāng)所加電壓為U2時(shí),微粒恰好從上板的右邊緣射出,則有:

根據(jù)牛頓第二定律得:

解得:

U2=200V

所以所加電壓的范圍為:

120V≤U≤200V

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體的運(yùn)動(dòng)可以用圖象描述,在如圖所示的x-t v-t圖象中,分別給出了a、bc、d四個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的圖象12、3、4.則關(guān)于這四個(gè)運(yùn)動(dòng),下列說法是正確的是

A. a、b一定在t1時(shí)刻相遇

B. c、d一定在t3時(shí)刻相遇

C. a、b運(yùn)動(dòng)方向相同,c、d運(yùn)動(dòng)方向相同

D. a、b運(yùn)動(dòng)方向相反,cd運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,從某一高處自由下落的小球,落至彈簧上端并將彈簧壓縮到最短。問小球被彈簧彈起直至離開彈簧的過程中,小球的速度和所受合力變化情況是(

A. 合力變大,速度變大

B. 合力變小,速度變大

C. 合力先變小后變大,速度先變大后變小

D. 合力先變大后變小,速度先變小后變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為BB0+kt,其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管,將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放,不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的磁場(chǎng),則下列說法正確的是

A.從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkπr

B.從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkπr

C.從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkπr2

D.從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkπr2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量均為m的兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B,分別被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)O,給A、B分別帶上一定量的正電荷,并用水平向右的外力作用在A球上,平衡以后,懸掛A球的細(xì)線豎直,懸掛B球的細(xì)線向右偏60°角,如圖所示.若A球的帶電量為q,則:

(1)B球的帶量為多少;

(2)水平外力多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中:

(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬小球直徑如圖所示,小球直徑 d =____cm;

(2)甲乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度,甲組同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置:

①為比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值,除秒表外,在下列器材中,還應(yīng)該選用__;(用器材前的字母表示)

a.長(zhǎng)度接近 1m的細(xì)繩

b.長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)繩

c.直徑為1.8cm的塑料球

d.直徑為1.8cm的鐵球

e.最小刻度為1cm的米尺

f.最小刻度為1mm的米尺

②該組同學(xué)先測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離 L,然后用秒表測(cè)出單擺完成 n 次全振動(dòng)所用的時(shí)間 t,請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式g=____;(用所測(cè)物理量表示)

③在測(cè)量擺長(zhǎng)后,測(cè)量周期時(shí),擺球振動(dòng)過程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng),擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng),這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值___;(選填偏大、偏小不變

④乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器,如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系,如圖丙所示的 v—t 圖線。由圖丙可知,該單擺的周期 T=__s;更換擺線長(zhǎng)度后,多次測(cè)量,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)作出 T2L(周期平方擺長(zhǎng))圖線,并根據(jù)圖線擬合得到方程 T24.04L0.035,由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g__m/s2;(取 π29.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

⑤某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中,擺長(zhǎng)沒有加小球的半徑,其它操作無誤,那么他得到的實(shí)驗(yàn)圖像可能是下列圖像中的____。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】魔力陀螺玩具中的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落,其原理可等效為如圖所示的模型:半徑為 R的磁性圓軌道豎直固定,質(zhì)量為 m 的鐵球(視為質(zhì)點(diǎn))沿軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng),AB 分別為軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),軌道對(duì)鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變,不計(jì)摩擦和空氣阻力,重力加速度為 g,則

A.鐵球繞軌道可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.鐵球的向心力只由磁性引力提供

C.鐵球在 A 點(diǎn)的速度必須大于

D.軌道對(duì)鐵球的磁性引力至少為 5mg ,才能使鐵球不脫軌

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)飯店的蓄水池內(nèi)懸浮一支A端封閉、B端開口的薄玻璃管質(zhì)量為0.2kg,橫截面積為S=2cm2,A端離水面距離H=1m,水面上方大氣壓強(qiáng)為p0 =105Pa,如圖甲所示。管內(nèi)封閉一定量的理想氣體,氣體溫度為7℃,管內(nèi)氣體質(zhì)量遠(yuǎn)小于玻璃管質(zhì)量。(設(shè)水的密度,取g=10m/s2)求:

(1)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為多少?

(2)現(xiàn)將玻璃管緩慢向上拉出水面直至A端在水面上方h=0.2m撤去拉力后若要保持在此位置漂浮,應(yīng)將管內(nèi)氣體溫度變成多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,相距為l的平行光滑導(dǎo)軌ABCDMNPQ兩側(cè)傾斜、中間水平,且電阻不計(jì),在導(dǎo)軌的兩端分別連有電阻R1R2,左側(cè)傾角為,在ABNM區(qū)域內(nèi)存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,水平部分虛線efgi之間的矩形區(qū)域內(nèi),有豎直向上垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B0。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度也為l的金屬導(dǎo)體棒,從距水平軌道h高處由靜止釋放,滑到底端時(shí)的速度為v0,穿過efig區(qū)域磁場(chǎng)后速度變?yōu)?/span>。已知導(dǎo)軌和金屬棒始終接觸良好,傾斜部分軌道和水平部分用光滑圓孤相連,導(dǎo)體棒的電阻和R1、R2的阻值均為r。求:

(1)導(dǎo)體棒從靜止開始下滑到底端BN過程中電阻R1上產(chǎn)生的熱量;

(2)虛線efgi之間的距離;

(3)導(dǎo)體棒最終停在什么位置。

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