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(15分)如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在...

(15分)如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的O′处,C带正电、D带负电。两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O’。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计),问:

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(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大?

(2)为了使微粒能在CD板间运动而不碰板,CD板间的电场强度大小应满足什么条件?

(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点?

 

(1)   (2)4U/L   (3)t+(2k+1)(2d+ L/4) ,k=0、1、2 【解析】 试题分析:(1)设微粒穿过B板小孔时的速度为v,根据动能定理,有 Qu=mv2/2   解得 v=      (2)微粒进入半圆形金属板后,电场力提供向心力,有 Qe=mv2/R=m2v2/L   联立⑴、⑵,得 E=4U/L  (3)微粒从释放开始经t1射出B板的小孔,则 t1=2d/v=2d 设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点,则 t2=  L/4v=L/4 所以从释放微粒开始,经过(t1+t2)=(2d+ L/4) 粒第一次到达P点; 根据运动的对称性,易知再经过2(t1+t2)微粒再一次经过P点; …… 所以经过时间t+(2k+1)(2d+ L/4) ,k=0、1、2……微粒经过P点。 考点:本题考查带电粒子在电场中的加速问题、动能定理。
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考点分析:
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(15分)如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.2,g=10m/s2。求:

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(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;

(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;

(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?

 

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(15分)如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力。求:

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(1)液珠的比荷

(2)液珠速度最大时离A点的距离h。

(3)若已知在点电荷Q的电场中,某点的电势可表示成满分5 manfen5.com,其中r为该点到Q的距离(选无限远的电势为零)。求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB

 

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(12分)2008年9月25日21时10分,神舟七号飞船成功发射,共飞行2天20小时27分钟,绕地球飞行45圈后,于9月28日17时37分安全着陆.航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服,在刘伯明的配合下,成功完成了空间出舱活动,进行了太空行走.出舱活动结束后,释放了伴飞卫星,并围绕轨道舱进行伴飞试验.神舟七号是由长征—2F运载火箭将其送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,实施变轨后,进入预定圆轨道,其简化的模拟轨道如图所示.假设近地点A距地面高度为h,飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,试求:

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(1)飞船在近地点A的加速度aA大小;

(2)飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小.

 

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(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s后拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图像,试根据图像求:(g取10m/s2

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(1)t=1.3s时运动员的加速度和所受阻力的大小;

(2)估算前14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.

 

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(11分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1= 50g 、m2=150g ,则(g取9.8m/s2,所有结果均保留三位有效数字)

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(1)在纸带上打下记数点5时的速度v  =         m/s;

(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK =      J,系统势能的减少量△EP =       J;

(3)若某同学作出满分5 manfen5.com图像如图,则当地的实际重力加速度g =        m/s2

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