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如图甲所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两个极板,两极板间距d=0.1m,两...

如图甲所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两个极板,两极板间距d=0.1m,两极板间的电压U=12.5V,O为上极板中心的小孔.以O为坐标原点,在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场,PQ为电场区域的上边界,在x轴方向范围足够大.电场强度的变化如图乙所示,取x轴正方向为电场正方向.现有一个带负电的粒子,在t=0时刻从紧靠下极板中心O′,处无初速释放,经过小孔O进入交变电场中.粒子的比荷manfen5.com 满分网,不计粒子重力,求粒子:
(1)进入交变电场时的速度;
(2)在8×10-3s末的位置坐标;
(3)离开交变电场时的速度大小和方向.
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(1)根据动能定理,电场力做功等于粒子动能的变化求粒子进入交变电场时的速度; (2)根据粒子受力情况,确定粒子做类平抛运动,根据运动特征求出粒子的位置坐标; (3)求出粒子在交变电场中的运动规律,根据交变电场的周期性确定粒子的运动情况. 【解析】 (1)粒子运动至小孔O的速度为v, 由动能定理得qU= 代入数据得 (2)粒子从O′运动到O所用的时间为: 即自t=4×10-3s开始,粒子垂直射入交变电场,在t=4×10-3s~8×10-3s内,粒子做类平抛运动 在y方向上,粒子做匀速运动, y= 在x方向上,粒子向右匀加速运动的加速度大小 a= 粒子向右运动的位移 x= 所以粒子在t=8×10-3s末的位置坐标为(0.032m,0.2m) (3)由图可知,交变电场的变化周期T=8×10-3s, 粒子在交变电场中,在y方向上,一直做匀速运动,在x方向上,一直向右运动,先匀加速,再匀减速至静止,这样周期运动下去. 粒子在交变电场中运动的时间为 故粒子在离开交变电场时的水平速度为0 因此,粒子离开交变电场时的速度v=v=50m/s,方向竖直向上. 答:(1)进入交变电场时的速度v=50m/s; (2)在8×10-3s末的位置坐标(0.032m,0.2m); (3)离开交变电场时的速度大小为50m/s和方向竖直向上.
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考点分析:
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如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和半径R=lm的光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,轨道DC所对应的圆心角θ=37°,将一质量m=0.5kg的小物块置于轨道ADC上离地面高为H=0.7m处由静止释放,经过C点时对轨道的压力FN=10N.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
(1)求小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ;
(2)若H是变化的(从0开始逐渐增大),请在图乙中画出FN随H变化的关系图象(不要求写出解答过程,但要分别写出H=0m、H=0.2m、H=0.7m对应的FN的值).

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如图所示,一辆平板小车,车长为L,沿着光滑的水平地面由静止开始,以加速度a向右做匀加速运动,与此同时,在小车的正前方S处的正上方H高处,有一个可视为质点的小球以初速度v水平向右抛出,重力加速度为g,不计小车高度,问加速度a满足什么条件小球可以落到小车上?

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如图所示,光滑水平面上放置A、B、C三个木块,其中B和C木块间用一不可伸长的轻绳相连.现用F=6N的水平拉力拉木块C,使三个木块以同一加速度运动.若三个木块的质量分别为mA=lkg、mB=2kg、mC=3kg,求:
(1)轻绳的拉力;
(2)A、B木块间的摩擦力.

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某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”,小车内可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.
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(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整.                                                         
测量点s/cm v/
0.000.35
A1.510.40
B3.200.45
C  
D7.150.54
E9.410.60
①在小车内放人砝码,把纸带穿过打点计时器限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,先        ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源;
③改变钩码或小车内砝码的数量,更换纸带,重复②的操作,
(2)图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0点的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v(见表1),请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.
(3)实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线(其中△v2=(v2-v2),根据图线可获得的结论是    要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和    查看答案
某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时,将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为______cm;该弹簧的劲度系数为______N/m.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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