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5.如圖所示為兩組平行板金屬板,一組豎直放置,一組水平放置,今有一質量為m的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點,經(jīng)電壓U1加速后通過B點進入兩板間距為d、電壓為U2的水平放置的平行金屬板間,若電子從兩塊水平平行板的正中間射入,且最后電子剛好能從右側的某塊平行金屬板邊緣穿出,A、B分別為兩塊豎直板的中點,設電子電量為e,求:
(1)電子通過B點時的速度大��;
(2)右側平行金屬板的長度;
(3)電子穿出右側平行金屬板時的動能.

分析 (1)質子在加速電場中,電場力做正功eU0,由動能定理求解質子射出加速電場的速度.
(2)質子進入偏轉電場后做類平拋運動,沿水平方向做勻速直線運動,位移大小等于板長L;豎直方向做勻加速直線運動,位移大小等于板間距離的一半,由牛頓第二定律求出加速度,由運動學公式求解板長L.
(3)在偏轉電場中,電場力對質子做為12eU,根據(jù)動能定理,對全過程研究,求解質子穿出電場時的速度

解答 解:(1)在加速電場中由動能定理可得:eU1=12mv2
解得:v=2eU1m
(2)粒子在豎直方向:y=12at2,a=eU2md 
在水平方向:x=L=vt
聯(lián)立上式得到:12d=12eU2L2mdv2
代入數(shù)據(jù)得:L=d=2U1U2
(2)從剛開始到射出電場的過程中運用動能定理得:
12mv2=eU1+U22
答:(1)電子通過B點時的速度大小為2eU1m;
(2)右側平行金屬板的長度為2U1U2;
(3)電子穿出右側平行金屬板時的動能為eU1+U22

點評 本題是復合場問題,關鍵是分析質子的分析情況和運動情況.在偏轉電場中質子做類平拋運動,采用運動的分解方法研究

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:2016-2017學年河南鄲城縣第一高中高二上第二次考物理卷(解析版) 題型:簡答題

如圖所示,圖(甲)A、B是真空中平行放置的金屬板,加上電壓后,它們之間的電場可視為勻強電場,A、B兩板間距離d=15cm.今在A、B兩板間加上如圖(乙)所示的交變電壓,周期為T=1.0×10-6s .t=0時,A板電勢比B板電勢高,電勢差U0=1080V,一個比荷 q/m=1.0×108C/Kg的帶負電的粒子在t=0的時刻從B板附近由靜止開始運動,(不計重力)

問(1)當粒子的位移為多大時,粒子的速度第一次達到最大?最大速度為多大?

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16.如圖所示,兩條長度相等,質量均勻的光滑細棒AB、CD,重力分別為G1、G2,兩棒底部都以轉動軸固定在地面上,AB 棒恰好搭在CD棒的中點,AB棒與地面成30°角;CD棒與地面成60°角,它的C端受一與棒垂直的拉力F,要使這兩細棒不發(fā)生轉動,則F應為G1+G24

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13.如圖所示,正三角形ABC邊長2L,三角形內存在垂直紙面的勻強磁場,磁感應強度為B.從AB邊中點P垂直AB向磁場內發(fā)射一帶電粒子,粒子速率為v0,該粒子剛好從BC邊中點Q射出磁場.
(1)求粒子的比荷qm
(2)若從P向磁場內各方向以相同速率32v0發(fā)射同樣粒子,求AC邊上有粒子到達的區(qū)域長度S.

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20.橫截面為正方形的薄壁管示意圖如圖甲所示,用游標為20分度的游標卡尺測量其外部邊長l,示數(shù)如圖乙所示;用螺旋測微器測其管壁厚度d,示數(shù)如圖丙所示.此管外部邊長的測量值為l=2.335cm;管壁厚度的測量值為d=1.015-1.017mm.

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10.如圖,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點,T端系一質量m=1.0kg的小球.現(xiàn)將小球拉到A點(保持繩繃直)由靜止釋放,當它經(jīng)過B點時繩恰好被拉斷,小球平拋后落在水平地面上的C點.地面上的D點與OB在同一豎直線上,已知繩長L=1.0m,B點離地高度H=1.0m,地面上DC兩點間的距離s=1.41m,重力加速度g取10m/s2,不計空氣影響,
(1)A、B兩點的高度差h;
(2)輕繩所受的最大拉力大�。�

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16.汽車在水平直線公路上行駛,額定功率為P0=80kW,汽車行駛過程中所受阻力恒為f=2.5×103N,汽車的質量M=2.0×103kg.
(1)若汽車以額定功率啟動,則汽車所能達到的最大速度是多少?當速度為5m/s時,其加速度是多少?
(2)若汽車以恒定加速度1.25m/s2啟動,則這一過程能維持多長時間?

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11.現(xiàn)有一塊靈敏電流表,量程為200μA,內阻約為1000Ω,要精確測出其內阻R1,提供的器材有:
電流表(量程為1mA,內阻R2=50Ω);
電壓表(量程為3V,內阻Rv約為3kΩ);
滑動變阻器R(阻值范圍為0~20Ω);定值電阻R0(阻值R0=100Ω);
電源E(電動勢約為4.5V,內阻很�。�
單刀單擲開關S一個,導線若干.
①請將上述器材全部用上,設計出合理的、便于多次測量的實驗電路圖,并保證各電表的示數(shù)超過其量程的13,將電路圖畫在如圖的虛框中.
②在所測量的數(shù)據(jù)中選一組,用測量量和已知量來計算表的內阻,表達式為R1=I2R0+R2I1,表達式中各符號表示的意義是I2表示電流表A2的示數(shù),I1表示電流表A1的示數(shù).

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12.在研究物體的運動時,除了使用打點計時器外,還常用到數(shù)字計時器.如圖所示,直徑為d的小球從A處自由下落,測得下落過程中依次經(jīng)過兩個光電門B、C的遮光時間△t1和△t2,B、C光電門的高度差為h.
①則小球經(jīng)過光電門C的速度v=\fracyjop7u6t;
②某同學為了使用該裝置驗證機械能守恒定律,選取B、C兩點處理數(shù)據(jù),準備:
A.用天平稱量小球的質量m;
B.用游標卡尺測量小球的直徑d;
C.用刻度尺測量兩光電門的高度h;
其中必須的操作是BC;在實驗誤差允許的條件下驗證關系gh=d221t221t21近似成立.

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