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【題目】(14分)如圖所示,在場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場內取一個半徑為R的圓周,圓周所在平面平行于電場方向,O點為該圓周的圓心,A點是圓周上的最低點,B點是圓周上最右側的點。在A點有放射源,在圓周所在的平面內沿著垂直電場向右的方向釋放出相同的正粒子,這些粒子從A點發出時的初速度大小各不相同,已知粒子的質量為m,電荷量為q,不計重力。

(1)某一粒子運動軌跡經過圓周上的B點,求該粒子從A點發出時的初速度大小。

(2)取圓周上的C點,使OC連線與OA夾角為θ,試求出粒子經過C點時的動能表達式。

(3)若第(2)問中的C點位置滿足θ=60°,則從BC之間穿過圓周的這些粒子中經過圓周時所獲得的最大動能和最小動能分別是多少?

【答案】(1) (2)qER(53cosθ) (3)

【解析】(1)電荷從A到B做類平拋運動,由牛頓第二定律得(1分)

水平方向:R=v0t(1分)

豎直方向:R=at2(1分)

聯立解得,(1分)

(2)電荷從A到C做類平拋運動,根據題意可知

Rsinθ=vt(1分)

(1分)

(1分)

解得(1分)

設經過C點時的動能為Ek,則根據動能定理得

qE(RRcosθ)=Ekmv2(1分)

解得Ek=qER(53cosθ)(1分)

(3)由(2)問的結論可知,當θ從0°變化到180°,粒子經過圓周時的動能逐漸變大,因此C點接收到的電荷的末動能最小,B點接收到的電荷的末動能最大

(2分)

(2分)

練習冊系列答案
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【題目】斜面上有m1m2兩個物體,與斜面間的動摩擦因數分別為μ1μ2.兩物體間用一根輕質彈簧連接,恰好能一起沿斜面勻速下滑.如圖所示.則以下說法正確的是( )

A. 若彈簧的長度大于原長,則μ1<μ2 B. 若彈簧的長度小于原長,則μ1<μ2

C. 若彈簧的長度大于原長,則μ1>μ2 D. 若彈簧的長度等于原長,則μ1>μ2

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【題目】下列關于位移和路程的說法,正確的是(

A.位移就是路程。

B.位移大小永遠不等于路程。

C.位移是標量,而路程是矢量,有大小有方向。

D.若物體做單向、直線運動時,位移大小和路程相等。

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【題目】如圖所示,有一個玻璃半球,O為球心,右側面鍍銀,光源S在其水平對稱軸上,從光源S發出的一束光斜村在球面上.當入射光線與對稱軸的夾角為30°時,發現一部分光經過球面反射后恰好能豎直向上傳播,另一部分光折射進入玻璃半球內,經過右側鍍銀面的第一次反射后恰好能沿原路返回.若球面的半徑為R,光在真空中的傳播速度為c,求:

①玻璃的折射率;

②光折射入玻璃半球后傳播到右側鍍銀面所用的時間.

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【題目】在“測定勻變速直線運動基本公式應用加速度”的實驗中,得到的記錄紙帶如圖所示,圖中的點為記數點,在每兩相鄰的記數點間還有4個點沒有畫出,則小車運動的加速度為( 。
A.0.2m/s2
B.2.0m/s2
C.20.0m/s2
D.200.0m/s2

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【題目】(6分)如圖所示為J0411多用電表示意圖。其中A、B、C為三個可調節的部件。某同學在實驗室中用它測量一阻值約為1~3 kΩ的電阻。他測量的操作步驟如下:

(1)調節可動部件A,使電表指針指向左邊零刻度處。

(2)調節可調部件_____,使它的尖端指向________位置。

(3)將紅黑表筆分別插入正負插孔中,筆尖相互接觸,調節可動部件_____________,使電表指針指向________位置。

(4)將兩只表筆分別與待測電阻兩端相接,進行測量讀數。

(5)換測另一阻值為20~25 kΩ的電阻時,應調節B,使它的尖端指向“×1 k”的位置,此時還必須重復步驟________,才能進行測量,若電表讀數如上圖所示,則該待測電阻的阻值是________

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【題目】一位同學在做“探究小車速度隨時間變化規律”的實驗時,打點計時器所用電源的頻率是50Hz,在實驗中得到點跡清晰的一條紙帶,他把某一個點記作O , 再選依次相鄰的5個點作測量點,分別標以A B C D E , 如圖甲所示:

① 打點計時器每隔秒打一次點;
②如果測得C D兩點相距2.70cm,D E兩點相距2.90cm,則小車在打D點時的速度是m/s;
③如果某同學分別算出小車各個點的速度,然后把數據標示在v﹣t圖上,如乙圖所示,則由此圖可求得小車的加速度a=m/s2

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【題目】某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規律,物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數點,相鄰計數點間的距離如圖乙所示,打點計時器電源的頻率為50Hz.

①通過分析紙帶數據,可判斷物塊在兩相鄰計數點之間某時刻開始減速.
③ 計數點5對應的速度大小為m/s.(保留三位有效數字)
③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=m/s2 , 若用 來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(g為重力加速度),則計算結果比動摩擦因數的真實值(填“偏大”或“偏小”).

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【題目】下列的說法中正確的是(  )

A.子彈出槍口時的速度是800m/s,此速度指的是平均速度

B.冬季運動會800m賽跑中,運動員跑完全程的位移和路程的大小相等

C.位移、平均速度、平均速率和加速度均為矢量

D.加速度的大小反映了物體速度變化的快慢,與速度無關

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