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如圖9-3-7,質量為m的帶電顆粒,以初速度v0進入電場后沿直線運動到上極板,板間距離為d.問:

圖9-3-7

(1)帶電顆粒的電性?

(2)帶電顆粒做什么運動?

(3)電場力做功多少?

解析:帶電顆粒做直線運動,合力方向F應與v0方向在同一直線上.對帶電顆粒進行受力分析,若不考慮重力mg,則帶電顆粒只受qE,方向不可能與v0在同一直線上,所以不能忽略mg.若電場力方向向下,粒子受的合力方向與v0方向還是不在同一直線上,粒子將做曲線運動,所以電場力方向必向上,且qE大小應等于mg,所受合力為零,粒子應做勻速直線運動(如圖9-3-8).

圖9-3-8

電場力與重力方向相反,又因為電場強度方向向下,所以物體應帶負電.

電場力做功等于重力勢能的增加,qE·d=mgd.

答案:(1)帶負電  (2)勻速直線運動  (3)mgd


練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上,C為速度傳感器,它能將滑塊A滑到導軌最低點時的速度實時傳送到計算機上,整個裝置置于高度可調節的斜面上,設斜面高度為h.啟動氣源,滑塊A自導軌頂端由靜止釋放,將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時的對應速度記入表中. (g取9.8m/s2
實驗序號 1 2 3 4 5 6 7
斜面高度h(cm) 10 20 30 40 50 60 70
傳感器示數v(m/s) 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
v2(m2/s2 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
(1)選擇適當的物理量在圖2中所示的坐標紙上作出能直觀反映滑塊經傳感器時的速度與斜面高度的關系圖象;
(2)要由此裝置驗證機械能守恒定律,所需的器材有速度傳感器(帶電源、計算機、導
線),滑塊,氣墊導軌(帶氣源),高度可以調節的斜面,此外還需的器材有
A
A

A.毫米刻度尺  B.天平  C.秒表   D.打點計時器   E.彈簧測力計
(3)由圖象分析滑塊沿氣墊導軌下滑時機械能是否守恒.若守恒,說明判斷機械能守恒的依據,若不守恒,分析機械能不守恒的原因
圖線過原點且斜率k=2g,表明機械能守恒
圖線過原點且斜率k=2g,表明機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

一宇宙空間探測器從某一星球的表面豎直升空,假設探測器的質量和發動機的推力均不變,當它升空到某一高度時,發動機關閉,如圖1-3-7所示表示其速度隨時間的變化規律.

(1)升空后,9 s、25 s、45 s時(即圖象上A、B、C三點的對應時刻),探測器的運動情況如何?

(2)求宇宙探測器在該行星表面所能達到的最大高度.

(3)計算該行星表面的重力加速度.

圖1-3-7

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖9-3-27所示,兩足夠長且間距L=1 m的光滑平行導軌固定于豎直平面內,導軌的下端連接著一個阻值R=1 Ω的電阻.質量為m=0.6 kg的光滑金屬棒MN靠在導軌上,可沿導軌滑動且與導軌接觸良好,整個導軌處在空間足夠大的垂直于平面向里的勻強磁場中,磁感應強度B=1 T.現用內阻R=1 Ω的電動機牽引金屬棒MN,使其從靜止開始運動直到獲得穩定速度,若上述過程中電流表和電壓表的示數始終保持1 A和8 V不變(金屬棒和導軌的電阻不計,重力加速度g取10 m/s2),求:

圖9-3-27

(1)電動機的輸出功率;

(2)金屬棒獲得的穩定速度的大小;

(3)若金屬棒從靜止開始運動到獲得穩定速度的過程中,棒上升的高度為1 m,該過程中電阻R上產生的電熱為0.7 J,求此過程經歷的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

一個閉合回路由兩部分組成,如圖9-3-7所示,右側是電阻為r的圓形導線,置于豎直方向均勻變化的磁場B1中;左側是光滑的傾角為θ的平行導軌,寬度為d,其電阻不計.磁感應強度為B2的勻強磁場垂直導軌平面向上,且只分布在左側,一個質量為m、電阻為R的導體棒此時恰好能靜止在導軌上,分析下述判斷不正確的有(  ).

圖9-3-7

A.圓形線圈中的磁場,可以向上均勻增強,也可以向下均勻減弱

B.導體棒ab受到的安培力大小為mgsin θ

C.回路中的感應電流為

D.圓形導線中的電熱功率為(rR)

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同步練習冊答案
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