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【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器與某一電源相連,它的極板長L0.4 m,兩板間距離d4×103 m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開關S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下極板的正中央,已知微粒質量為m4×105 kg,電荷量q=+1×108 Cg10 m/s2。求:

1)微粒入射速度v0為多少?

2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場,所加的電壓U應取什么范圍?

【答案】110 m/s 2120 V U200 V

【解析】

1)粒子剛進入平行板時,兩極板不帶電,粒子做的是平拋運動,則有:
水平方向有:

豎直方向有:

解得:

v0=10m/s

2)由于帶電粒子的水平位移增加,在板間的運動時間變大,而豎直方向位移不變,所以在豎直方向的加速度減小,所以電場力方向向上,又因為是正電荷,所以上極板與電源的負極相連,當所加電壓為U1時,微粒恰好從下板的右邊緣射出,則有:

根據牛頓第二定律得:

解得:

U1=120V

當所加電壓為U2時,微粒恰好從上板的右邊緣射出,則有:

根據牛頓第二定律得:

解得:

U2=200V

所以所加電壓的范圍為:

120V≤U≤200V

練習冊系列答案
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【題目】物體的運動可以用圖象描述,在如圖所示的x-t v-t圖象中,分別給出了abcd四個物體做直線運動所對應的圖象1234.則關于這四個運動,下列說法是正確的是

A. ab一定在t1時刻相遇

B. cd一定在t3時刻相遇

C. ab運動方向相同,cd運動方向相同

D. ab運動方向相反,cd運動方向相反

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【題目】如圖所示,從某一高處自由下落的小球,落至彈簧上端并將彈簧壓縮到最短。問小球被彈簧彈起直至離開彈簧的過程中,小球的速度和所受合力變化情況是(

A. 合力變大,速度變大

B. 合力變小,速度變大

C. 合力先變小后變大,速度先變大后變小

D. 合力先變大后變小,速度先變小后變大

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【題目】如圖所示,在圓柱形區域內存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度的大小B隨時間t的變化關系為BB0+kt,其中B0k為正的常數。在此區域的水平面內固定一個半徑為r的圓環形內壁光滑的細玻璃管,將一電荷量為q的帶正電小球在管內由靜止釋放,不考慮帶電小球在運動過程中產生的磁場,則下列說法正確的是

A.從上往下看,小球將在管內沿順時針方向運動,轉動一周的過程中動能增量為2qkπr

B.從上往下看,小球將在管內沿逆時針方向運動,轉動一周的過程中動能增量為2qkπr

C.從上往下看,小球將在管內沿順時針方向運動,轉動一周的過程中動能增量為qkπr2

D.從上往下看,小球將在管內沿逆時針方向運動,轉動一周的過程中動能增量為qkπr2

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【題目】質量均為m的兩個可視為質點的小球A、B,分別被長為L的絕緣細線懸掛在同一點O,給A、B分別帶上一定量的正電荷,并用水平向右的外力作用在A球上,平衡以后,懸掛A球的細線豎直,懸掛B球的細線向右偏60°角,如圖所示.若A球的帶電量為q,則:

(1)B球的帶量為多少;

(2)水平外力多大.

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【題目】利用單擺測當地重力加速度的實驗中:

(1)利用游標卡尺測得金屬小球直徑如圖所示,小球直徑 d =____cm

(2)甲乙兩個學習小組分別利用單擺測量重力加速度,甲組同學采用圖甲所示的實驗裝置:

①為比較準確地測量出當地重力加速度的數值,除秒表外,在下列器材中,還應該選用__;(用器材前的字母表示)

a.長度接近 1m的細繩

b.長度為30cm左右的細繩

c.直徑為1.8cm的塑料球

d.直徑為1.8cm的鐵球

e.最小刻度為1cm的米尺

f.最小刻度為1mm的米尺

②該組同學先測出懸點到小球球心的距離 L,然后用秒表測出單擺完成 n 次全振動所用的時間 t,請寫出重力加速度的表達式g=____;(用所測物理量表示)

③在測量擺長后,測量周期時,擺球振動過程中懸點O處擺線的固定出現松動,擺長略微變長,這將會導致所測重力加速度的數值___;(選填偏大偏小不變

④乙組同學在圖甲所示裝置的基礎上再增加一個速度傳感器,如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡諧運動,速度傳感器記錄了擺球振動過程中速度隨時間變化的關系,如圖丙所示的 v—t 圖線。由圖丙可知,該單擺的周期 T=__s;更換擺線長度后,多次測量,根據實驗數據,利用計算機作出 T2L(周期平方擺長)圖線,并根據圖線擬合得到方程 T24.04L0.035,由此可以得出當地的重力加速度g__m/s2;(取 π29.86,結果保留3位有效數字)

⑤某同學在實驗過程中,擺長沒有加小球的半徑,其它操作無誤,那么他得到的實驗圖像可能是下列圖像中的____

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【題目】魔力陀螺玩具中的陀螺能在圓軌道外側旋轉不脫落,其原理可等效為如圖所示的模型:半徑為 R的磁性圓軌道豎直固定,質量為 m 的鐵球(視為質點)沿軌道外側運動,AB 分別為軌道的最高點和最低點,軌道對鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變,不計摩擦和空氣阻力,重力加速度為 g,則

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B.鐵球的向心力只由磁性引力提供

C.鐵球在 A 點的速度必須大于

D.軌道對鐵球的磁性引力至少為 5mg ,才能使鐵球不脫軌

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(1)管內氣體壓強為多少?

(2)現將玻璃管緩慢向上拉出水面直至A端在水面上方h=0.2m撤去拉力后若要保持在此位置漂浮,應將管內氣體溫度變成多少?

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(1)導體棒從靜止開始下滑到底端BN過程中電阻R1上產生的熱量;

(2)虛線efgi之間的距離;

(3)導體棒最終停在什么位置。

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