满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属...

如图所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间,距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏,现在AB板间加如图(b)所示周期性的方波形电压,已知U0=1.0×102V,t=0s时刻,A板电势高于B板电势。在挡板的左侧,有大量带负电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量m=1.0×10-7kg,电荷量q=1.0×10-2C,速度大小均为v0=1.0×104m/s,带电粒子的重力不计,则:

(1)求粒子在电场中的运动时间;

(2)求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到光屏中心O点的距离;

(3)若撤去挡板,求粒子打在荧光屏上的最高位置和最低位置到光屏中心O点的距离。

 

(1) (2)0.85m(3)0.1m,0.005 【解析】 (1)进入电场的粒子在水平方向不受力,做匀速直线运动:L=v0t 粒子在电场中运动时间 (2)粒子在电场运动时间一共是3×10-5s,根据两极板电压变换图b,在竖直方向上0-2×10-5s粒子匀加速运动,粒子匀减速直线运动,由于电压大小一样,所以加速度大小相等 离开电场时竖直方向速度: 竖直方向位移: 离开电场后到金属板的过程,水平方向匀速直线运动:x=v0t′ 竖直方向匀速直线运动y′=vyt′=0.05m 所以打到荧光屏的位置到O点的距离y+y′=0.085m 因为任意时刻进入电场的粒子在电场中运动的时间=T(交变电场变化的周期),设粒子在任意的t0时刻进入,离开电场时竖直方向的末速度 均相同 (也可借助图像分析) 所以所有粒子离开电场时的速度方向相互平行 由(2)得,t=nT (n=0、1、2...)时刻进入的粒子,离开电场时在竖直方向上具有最大的位移y=0.035m 若粒子进入的位置合适,粒子可以从极板的上边缘离开电场,如图所示; 故粒子打到荧光屏上最高点到O点的的距离为 nT+≤ t≤nT+2T/3时刻进入的粒子,若粒子进入的位置合适,粒子向B板运动的速度减小到0时,粒子刚好可以到达B板,随后开始向A板加速,加速时间均为t=1×10-5s,此情形下粒子射出极板时位置最低,打到荧光屏上的位置也最低。对应粒子射出极板时离B板距离为 则粒子打到荧光屏上最低点到O点的的距离为0.005m。
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,光滑平台上有两个可视为质点的两个滑块块AB,两滑块之间有一个压缩弹簧,一开始AB用轻绳相连处于静止状态。两个滑块的质量分别为mA=1kgmB=2kgAB之间弹簧的弹性势能为Ep=12J。与平台等高的小车的质量为M=2kg,长度L=0.6m,小车的右侧固定一个轻弹簧。小车下面的地面是光滑的,小车上表面的动摩擦力因数为μ=0.1。不计小车上的弹簧的长度,重力加速度g=10m/s2.某时刻剪断AB之间的细绳。求:

1AB分离时,两滑块的速度分别为多少;

2)小车上的弹簧的最大弹性势能是多少;

3)试判断滑块B是否滑离小车,如果没有滑离小车,物块最终距离P点多远.

 

查看答案

为了测量某金属丝的电阻率,某同学进行了如下操作。

1)该同学先用正确的操作方式,用欧姆表粗测了金属丝的阻值。已知欧姆档的“×1,指针位置如图所示,则金属丝的阻值约为_______Ω

 

2)实验室提供以下器材供:

A.电池(3V,内阻约0.1Ω

B.电流表(00.6A,内阻约0.2Ω

C.电压表(03V,内阻约5KΩ

D.滑动变阻器(030Ω,允许最大电流1A

E.开关、导线若干

请帮该同学画出合理的电路图______(金属丝用电阻符号表示)

3)请根据电路图补充下面的的实物图______

4)使用上面的电路图,测量的金属丝电阻的测量值比真实值偏________(填);

5)如果金属丝长度为L,直径为d,测得电阻值为电压表读数为U,电流表读数为I,则计算金属丝电阻率的表达式ρ=____

 

查看答案

为了测量小车和桌面之间的动摩擦因数,某课外探究小组设计了如图甲所示的实验装置。

1)在实验设计和操作中,小组成员达成了一些共识,也出现了一些分歧。小组成员共同认为两根细线均应该处于水平.但是,对以下两个问题出现了分歧,请你帮助他们做出选择。

本实验中桌面应该____

A.保持水平

B.适当倾斜,来平衡摩擦力

本实验使用了电火花计时器,所以应该选的电源应该是____

A4~6V的交流电源

B220V的交流电源

(2)该实验小组进行了正确地实验操作后,得到一条如图乙所示的纸带。该小组每隔四个点选一个计数点,得到了ABCDE5个计数点.已知打点计时器的工作周期为0.02s,则小车的速度a=________m/s(结果保留2位有效数字)

3)实验中测得小车的质量为m,加速度为a,拉力传感器的示数为F,已知当地的重力加速度为g,则小车与水平桌面间的动摩擦因数μ= ________(用题目所给的字母表示).

 

查看答案

如图所示,两光滑金属导轨间距为1m,固定在绝缘桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场),电阻R的阻值为,桌面距水平地面的高度为1.25m,金属杆ab的质量为0.1kg,有效电阻为.现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放,其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m.取g=10m/s2,空气阻力不计,离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好.下列判断正确的是(  )

A.金属杆刚进入磁场时,其速度大小为3m/s

B.金属杆刚进入磁场时,电阻R上通过的电流大小为1.5A

C.金属杆穿过匀强磁场的过程中,克服安培力所做的功为0.25J

D.金属杆穿过匀强磁场的过程中,通过金属杆某一横截面的电荷量为0.2C

 

查看答案

如图所示,足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从bd的中点O处,垂直磁场方向射入一速度为v的带正电粒子,vbd边的夹角为30°。已知粒子质量为mbd边长为L,不计粒子的重力,则( 

A.粒子能从ab边射出磁场的最大速度

B.粒子能从bd边射出磁场的最大速度

C.粒子在磁场中运动的最长时间

D.粒子在磁场中运动的最长时间

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.