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如图1所示,真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),...

如图1所示,真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图2所示.将一个质量m=2.0×10-27kg,电量q=+1.6×10-19C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力.求
(1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小;
(2)若A板电势变化周期T=1.0×10-5s,在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放,粒子达到A板时动量的大小;
(3)A板电势变化频率多大时,在t=manfen5.com 满分网到t=manfen5.com 满分网时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子不能到达A板.
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(1)由图可知两板间开始时的电势差,则由U=Ed可求得两板间的电场强度,则可求得电场力,由牛顿第二定律可求得加速度的大小; (2)因粒子受力可能发生变化,故由位移公式可求得粒子通过的距离,通过比较可知恰好到A板,故电场力不变,由动量定理可求得动量; (3)要使粒子不能到达A板,应让粒子在向A板运动中的总位移小于极板间的距离,由以上表达式可得出变化的频率. 【解析】 (1)电场强度,带电粒子所受电场力 释放瞬间粒子的加速度为4.0×109m/s2; (2)粒子在0~时间内走过的距离为 故带电粒子在t=时,恰好到达A板,根据动量定理,此时粒子动量p=Ft=4.0×10-23kg•m/s 粒子到达A板时的动量为4.0×10-23kg•m/s (3)带电粒子在~t=向A板做匀加速运动,在~t=向A板做匀减速运动,速度减为零后将返回.粒子向A 板运动可能的最大位移 要求粒子不能到达A板,有s<d,由f=,电势变化频率应满足Hz 电势变化的频率应满足f>Hz.
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考点分析:
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试求:
(1)小铁块在长木板上滑动时的加速度;
(2)长木板至少多长?
(3)在小铁块从木板中点运动到与木板速度相同的过程中拉力做了多少功?

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(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有______.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l     B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数______ (填“偏大”或“偏小”).
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(1)如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为______Ω.
(2)如果是用直流10mA档测量电流,则读数为______ mA.
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B.43.2W
C.48.2W
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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