题目内容

【题目】如图所示,AB表示真空中水平放置相距为d的平行金属板,板长为L两板加电压后板间电场可祧为匀强电场,现在AB两极间加上如图乙所示的周期性的交变电压,在t=时,恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场,忽略粒子重力,下列关于粒子运动状态表述止确的是(  )

A.粒子在垂直于板的方向的分运动不可能是单向运动

B.粒子在重直于板的方向的分运动可能是往复运动

C.粒子不可能沿与板平行的方向飞

D.只要电压周期Tv0的值同时满足一定条件,粒子可以沿与板平行的方向飞出

【答案】BD

【解析】

AB.粒子在平行于极板的方向做匀速直线运动,在垂直于板的方向上粒子受到电场力的作用,做匀变速直线运动,粒子从出发,在电场中的运动时间不明确,则粒子在竖直方向可能先匀加速后匀减速直线运动,故A错误,B正确;

CD.若粒子在()(其中n=12……)时刻从右端离开电场,此时粒子沿电场方向的分速度恰好为0,子就可沿与板平行的方向飞出,故C错误,D正确。

故选BD

练习册系列答案
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【题目】探究加速度与力、质量的关系的实验中,两位同学设计了不同的实验方案:

(1)小李同学采用图(甲)的实验装置进行实验;

①为了使小车所受的拉力可认为与槽码所受的重力相等,应满足的条件是______

②平衡摩擦力的正确操作是__________(填“A”“B”);

A.把木板不带定滑轮的一侧抬高,调节木板的倾斜角度,直至小车在不受牵引力时能拖动纸带开始滑动

B.把木板不带定滑轮的一侧抬高,调节木板的倾斜角度,轻推小车,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动

③图(a)是小李同学某次实验得到的纸带,两计数点间有四个点未画出,部分实验数据如图所示,所用交变电流的频率为50Hz。则小车的加速度为_______m/s2(结果保留2位有效数字);

(2)小张同学采用图(乙)的实验装置进行实验(丙为俯视图);

将两个相同的小车放在水平木板上,前端各系一条细绳,细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中放上不同的重物。两个小车后各系一条细线,用夹子把两条细线同时夹住,使小车静止。打开夹子,两个小车同时开始运动,合上夹子,两个小车同时停下来。只需要测量两小车的位移x及两小盘和盘中重物的总质量m,即可探究加速度与合外力的关系。

①小张同学的实验方案中,是否需要平衡摩擦力________________________?

②一次实验中,用刻度尺测量两个小车的位移x1x2,已知小盘和盘中重物的总质量分别为m1m2,为了验证加速度与合外力成正比,只需验证表达式_______________成立(用x1x2m1m2表示)。

【题目】香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉,在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱,将站在冲浪板上的米老鼠模型托起,稳定地悬停在空中,伴随着音乐旋律,米老鼠模型能够上下运动,引人驻足,如所示。这一景观可做如下简化,假设水柱以一定的速度从喷口竖直向上喷出,水柱的流量为Q流量定义:在单位时间内向上通过水柱横截面的水的体积,设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同,冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积,保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计,冲击冲浪板后,水在竖直方向的速度立即变为零,在水平方向朝四周均匀散开。已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M,水的密度为ρ,重力加速度大小为g,空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计。

1求喷泉单位时间内喷出的水的质量;

2由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短,因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力。试计算米老鼠模型在空中悬停时,水到达冲浪板底部的速度大小;

3要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生变化,需调整水泵对水做功的功率。水泵对水做功的功率定义为单位时间内从喷口喷出的水的动能。请根据第2问中的计算结果,推导冲浪板底部距离喷口的高度h与水泵对水做功的功率P0之间的关系式。

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