【題目】反射式速調管是常用的微波器件之一,它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似。已知靜電場的方向平行于x軸,其電勢φx的分布如圖所示。一質量m=2.0×1020kg,電荷量q=2.0×109C的帶負電的粒子從(-1,0)點由靜止開始,僅在電場力作用下在x軸上往返運動。則

A. x軸左側電場強度E1和右側電場強度E2的大小之比

B. 粒子在0~0.5cm區(qū)間運動過程中的電勢能減小

C. 該粒子運動過程中電勢能變化的最大值為4.0×108J

D. 該粒子運動的周期T=3.0×108 s

【答案】ACD

【解析】由圖可知:根據(jù)U=Ed可知:左側電場強度:

右側電場強度: ,所以 ,選項A正確;粒子帶負電,故在0~0.5cm區(qū)間運動過程中的電勢能增加,選項B錯誤;該粒子運動過程中電勢能變化量的最大值為,選項C正確;

粒子運動到原點時速度最大,根據(jù)動能定理有:qE1x=Ekm其中x=1.0×10-2m
聯(lián)立并代入相關數(shù)據(jù)可得:Ekm=2.0×108J
設粒子在原點左右兩側運動的時間分別為t1、t2,在原點時的速度為vm,
由運動學公式有 ;同理可知:

;而周期:T=2(t1+t2聯(lián)立并代入相關數(shù)據(jù)可得:T=3.0×10-8s,選項D正確;故選ACD.

練習冊系列答案
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【題目】以下有關磁現(xiàn)象的說法中,正確的是(

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(1)b的示數(shù)為__________N,a的拉力為__________N。(結果保留3位有效數(shù)字)

(2)保持a及其拉的細繩方向不變,將b及其拉的細繩方向沿逆時針在圖示平面緩慢轉至豎直方向的過程中,b的示數(shù)___________(選填“變大”“變小”或“不變”)。

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【題目】一宇航員站在某質量分布均勻的星球表面的斜坡上的P點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球,測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點Q,斜面的傾角為α,已知該星球半徑為R,萬有引力常量為G,求:

(1)該星球表面的重力加速度;

(2)該星球的密度;

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【題目】如圖甲所示,空間存在著變化的電場和變化的磁場,電場方向水平向右,磁場方向垂直于紙面,而E-tB-t圖象如圖乙所示。從t=1s開始,從A點處每隔2s射出一相同的重力不計的帶電粒子,初速為v0。若ABBC,且AB=BC=l,粒子均能在1s內(nèi)從A點運動到C點,

求:

(1)E0B0之比值。

(2)1s射出的粒子和3s射出的粒子由A點運動到C點,所經(jīng)歷的時間t1t3之比值。

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【題目】在物理學中,既有______又有_______的物理量叫做矢量,矢量相加__________(填遵從不遵從)算術相加的法則。

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【題目】如圖所示,在x>0、y>0的空間存在沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E。一粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子,粒子的初速度恒定,并從y軸上的a處沿x軸正方向射入勻強電場中,粒子經(jīng)電場作用后恰好從x軸上的b處射出,已知oa=2ob=L。若撤去電場,在此區(qū)域加一方向垂直于xoy平面的勻強磁場,磁感強度大小為B,其它條件不變,粒子仍恰好從b處射出,不計粒子的重力和粒子之間的相互作用。

(1)求帶電粒子的比荷()。

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【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中

(1)實驗中,紙帶將被釋放瞬間的四種情景如下照片所示(打點計時器已正確安裝),其中最合適的是_______________(單選)

2實驗中,如下哪些操作是必要的________(多選)

A.用秒表測量時間

B.重物的質量應盡可能大些

C.先接通電源后釋放紙帶

D.先釋放紙帶后接通電源

3)在實驗中,打出的紙帶如圖所示,其中A、B為打點計時器打下的第1、2個點,AB2 mm,DE、F為點跡清晰時連續(xù)打出的計時點,測得DEFA的距離分別為x1、x2x3(圖中未畫出).設打點計時器的打點頻率為f,重物質量為m,實驗地點重力加速度為g.一位學生想從紙帶上驗證打下A點到打下E點過程中,重物的機械能守恒.

重物重力勢能減少量ΔEp__________________,動能增量ΔEk______________________.

比較ΔEpΔEk發(fā)現(xiàn),重物重力勢能的減少量ΔEp大于動能的增加量ΔEk,造成這一誤差的原因是__________________________________________________________

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