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如图,xoy坐标系中,在y>0的空间内,存在沿y轴负方向场强为4×103V/m的...

如图,xoy坐标系中,在y>0的空间内,存在沿y轴负方向场强为4×103V/m的匀强电场;在y<0的空间内,存在沿y轴正方向场强为2×103V/m的匀强电场,一质量为10-10kg、带电量为+10-7C的粒子,在y=0.5m处的P点,沿x轴正方向、初速度v=1000m/s进入电场,不计带电粒子重力.求:
(1)带电粒子在y方向的运动周期;
(2)带电粒子在一个周期内沿x轴方向的位移.

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粒子所受重力和电场力相比很小,忽略不计;粒子在x方向不受力,做匀速直线运动;粒子在y方向先向下加速,再向下减速,反向加速后反向减速,此后不断重复这个过程,具有重复性. 【解析】 (1)沿电场方向,由 F=ma=qE…① 得在y>0区域粒子的加速度大小m/s2…② 在 y<0区域粒子的加速度大小m/s2…③ 由,得粒子到达x轴时间  s…④ 由v=at1,粒子到达x轴时沿y轴方向的速度为m/s…⑤ 粒子进y<0区域后沿y轴方向速度减到零需时间,得s…⑥ 所以,粒子在电场中运动的周期s…⑦ (2)粒子沿x轴方向做匀速运动,由x=vt…⑧ 得一个周期内粒子沿x轴方向的位移x=vT=3m…⑨ 答:(1)带电粒子在y方向的运动周期为3×10-3s; (2)带电粒子在一个周期内沿x轴方向的位移为3m.
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考点分析:
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(1)行星的质量;
(2)若行星的半径为R,行星的第一宇宙速度;
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(2)A球落地时,A、B之间的距离.
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(3)根据以上数据估算,电容器的电容是______F.

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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和______(填“交流”或“直流”)电源;
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A.橡皮筋处于原长状态                    B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处                D.小车未过两个铁钉的连线
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量;
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(4)下面是本实验的数据记录表,
物理量数据次数橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1W0.28800.21.442.07
22W0.41760.22.094.36
33W0.48960.22.455.99
44W0.59040.22.958.71
55W0.64800.23.2410.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn______
n
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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