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如图甲所示,A和B是真空中、面积很大的平行金属板,O是一个可以连续产生粒子的粒子...

如图甲所示,AB是真空中、面积很大的平行金属板,O是一个可以连续产生粒子的粒子源,OAB的距离都是l。现在AB之间加上电压,电压UAB随时间变化的规律如图乙所示。已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生大量粒子,粒子质量为m、电荷量为-q。这种粒子产生后,在电场力作用下从静止开始运动。设粒子一旦碰到金属板,它就附在金属板上不再运动,且电荷量同时消失,不影响AB板电势。不计粒子的重力,不考虑粒子之间的相互作用力。已知上述物理量l=0.6m,U0=1.2×103V,T=1.2×10-2s,m=5×10-10kg,q=1×10-7C。

1)在t=0时刻出发的微粒,会在什么时刻到达哪个极板?

2)在0~T/2范围内,哪段时间内产生的微粒能到达B板?

3)到达B板的微粒中速度最大为多少?

 

(1)在t=0时刻出发的微粒,会在t=×10−3s时刻到达极板A; (2)在0~T/2范围内,在T/2−△t到T/2时间内产生的微粒能到达B板; (3)到达B板的微粒中速度最大为400m/s 【解析】 试题分析:根据电势高低判断粒子向哪个极板运动,再根据粒子做初速度为0的匀加速直线运动求出粒子运动的时间即可; (2)分别求出粒子运动的加速度,由粒子先加速运动再减速运动,到达A板时速度恰好为零,此时是恰好还能到达A的粒子,在此之前的粒子都可以到达A板,在此之后的粒子将不能到达A板. (3)根据动能定理.即可求出到达B板的微粒中最大速度. (1)根据图乙可知,从t=0时刻开始,A板电势高于B板电势,粒子向A板运动。设粒子到达A板的时间为t,并假设在半个周期内到达A板,则 解得:,故在t时刻到达A板 (2)在时间内,粒子的加速度为:, 在内,粒子的加速度为, .若粒子在内加速,再在内减速,刚好到达A板,则 解得=2×10-3s 所以在到范围内能到达B板,即:内 (3)恰好未撞上A板的粒子,反向加速距离最大,所获得的速度最大。,解得 【点睛】粒子在交变电场作用下做加速运动,当电场改变方向时粒子所受电场力同时改变方向,根据粒子在电场中做匀变速直线运动根据运动规律求解粒子的运动情况.掌握规律是解决问题的关键.  
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考点分析:
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如图所示,足够长的水平传送带在电动机的带动下匀速转动。现有一可视为质点,质量m=0.5 kg的煤块落在传送带左端(不计煤块落下的速度),煤块在传送带的作用下达到传送带的速度后从右轮轴正上方的P点恰好离开皮带做平抛运动,正好落入运煤车车厢中心点Q。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,P点与运煤车底板间的竖直高度H=1.8 m,与运煤车车厢底板中心点Q的水平距离x=1.2 m,取g=10 m/s2

求:

(1)传送带的速度v0

(2)右轮半径R

(3)由于传送煤块,电动机多做的功W

 

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静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连,如图所示,轻绳长L=1m,承受的最大拉力为8N,A的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现用一逐渐增大的水平力作用在B上,使A、B向右运动,当F增大到某一值时,轻绳刚好被拉断(g=10m/s2) (1)求绳刚被拉断时F的大小.(2)若绳刚被拉断时,A、B的速度为2m/s,保持此时的F大小不变,当A的速度恰好减小为0时,A、B间的距离为多少?

 

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某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r。

I.设计电路图如左图所示,将实验测得数据标在U-I图中,根据标出的点,由图线求出E=____V,r=____Ω.(保留一位小数)

    

II.该同学通过分析由于电压表有分流作用,使得实验测量产生误差,事实上不管是电压表还是电流表都不可能是完全理想电表.通过对实验原理的改进,设计实验的电路图如右图所示.

(1)闭合开关S,通过调节滑动变阻器R1、R2,可以使电流表G的示数为0,则此时电流表A1、A2的示数分别为I10、I20,电压表V1、V2的示数分别为U10、U20,则流过电源的电流为I1=__________,电源的路端电压为U1=______

(2)再次调节R1、R2,使电流表G的示数变为0,电流表A1、A2的示数分别为I11、I21,电压表V1、V2的示数分别为U11、U21,流过电源的电流为I2,电源的路端电压为U2

   由上述步骤中测量的物理量,可以得出电动势E=_______;由于本实验不必考虑电表带来的误差,测量值与真实值是相等的。

 

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利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验. 
    

(1) 除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______

A.交流电源   B.刻度尺   C.天平(含砝码) 
(2) 实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图2所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp=_______;动能变化量ΔEk=________

 

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x轴上各点的电场强度如图所示,场强方向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动,点电荷到达x2位置速度第一次为零,在x3位置第二次速度为零,不计粒子重力.下列说法正确的是(  )

A. 点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,速度先均匀减小再均匀增大,然后减小再增大

B. 点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,加速度先减小再增大,然后保持不变

C. 点电荷在x2、x3位置的电势能最大

D. O点与x2和O点与x3电势差UOx2= UOx3

 

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