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如图所示,空中相距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...

如图所示,空中相距5cm的两块平行金属板AB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所示,将一个质量,电荷量为的带电粒子从紧临B板处无初速度释放,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板电势变化周期为,在t=0时将带电粒子释放,粒子到达A板时动量的大小;

3A板电势变化周期多大时,在时间内释放该带电粒子,粒子不能到达A板。

 

(1)(2)(3) 【解析】试题分析:(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周期. (1)电场强度,带电粒子所受电场力 由牛顿第二定律得: 解得: (2)粒子在时间内从静止开始向右做匀加速运动的距离为: ,在后半个周期内做匀减速运动直到速度为零,根据对称性可知走过的距离仍为0.8cm,故一个周期内粒子向右走的距离为1.6cm,由此可知粒子经过三个周期向右运动的距离,此时速度为零则此时距A的距离为 由,得 粒子到达A板时动量的大小 (3)带电粒子在时间内释放时向A板做匀加速运动,在向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为 要求粒子不能到达A板,则有 则有: 解得:  
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在水平地面上平放一质量为M=4kg的木板,木板左端紧靠一带有光滑圆弧轨道的木块,木块右端圆弧轨道最低点与木板等高,木块固定在水平地面上,已知圆弧轨道的半径为R=2m,木板与地面间的动摩擦因数,圆弧轨道的最高点B距离木板上表面的高度为h=0.4m.现从木块的左侧距离木板上表面的高度为H=2.2m处,以v0=8m/s的水平速度抛出一可视为质点的质量为m=1kg的物块,物块从圆弧轨道的最高点B沿切线方向进入轨道,如图所示.假设物块与木板间的动摩擦因数为,,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.

1)求物块刚进入圆弧轨道瞬间的速度.

2)求物块刚到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小.

3)为了使物块始终在木板上滑动,则木板的长度应满足什么条件?

 

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如图所示,质量m的小球套在半径为R的固定光滑圆环上,圆环的圆心为O,原长为0.8R的轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与圆环在同一竖直平面内,圆环上B点在O的正下方,当小球在A处受到沿圆环切线方向的恒力F作用时,恰好与圆环间无相互作用,且处于静止状态.已知: ,弹簧处于弹性限度内, ,重力加速度g=10m/s2.求:

1)该弹簧的劲度系数k

2)撤去恒力,小球从A点沿圆环下滑到B点时的速度大小vB

3)小球通过B点时,圆环对小球的作用力大小NB

 

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利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率,所用的实验器材有:待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0V,内阻r未知)、保护电阻()、刻度尺、开关S、导线若干、滑片P

实验步骤如下:

用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示;

闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I

为纵坐标,x为横坐标,作图线(用直线拟合);

求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b

回答下列问题:

1)螺旋测微器示数为d=_______mm

2)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度x=0.30m时电流表的示数如图(c)所示,读出数据完成下表,答:________________________________________

3)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=______A-1m-1,截距b=________ A-1。(保留小数点后两位小数)

4)根据图线求得电阻丝的电阻率___ ,电源的内阻为r=_____ 。(保留小数点后一位小数)。

 

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某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数,设计了一个实验方案:实验装置如图甲所示,金属板放在水平桌面上,且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度,再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。

1)实验时_________(填需要不需要)使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M_______(填需要不需要)把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。

2)图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,纸带上计数点间的距离如图所示,则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s;木块运动的加速度为______。(打点计时器所用电源的频率为50Hz,结果均保留两位小数)。

3)若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g,木块的质量为200g,则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________(重力加速度g=10m/s2,结果保留两位有效数字)

 

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如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力,关于粒子的运动,以下说法正确的是(        )

A. 粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长

B. 出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心0

C. 只要速度满足v,入射的粒子出射后一定垂直打在MN

D. 出磁场的粒子一定能垂直打在MN

 

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