题目内容
如图13(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电压,t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U0=2000V。一个比荷q/m=1.0×107C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动,不计粒子所受重力。
(1)若要粒子撞击A板时具有最大速率,则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少?
(2)如果其它条件都保持不变,只是使交变电压的频率在上述最大频率的基础上再逐渐变大,定性画出粒子撞击A板时的速率v与频率f的关系图象。这个图象上将出现一系列的极值,求出所有这些极值点的坐标值。
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(1)要使粒子以最大的速度打到A板上,则要求带电粒子在两板间的运动过程中始终处于加速状态……(1分)
粒子在两板间运动的加速度a=
………(1分)
设最小周期为Tmin,则有 d=
a
……(1分)
解得最大频率fmax=
=5×105Hz
…………………………………………………(1分)
即两极板间所加交变电压的频率最大不能超过5×105Hz………………………(1分)
(2)如图答-5所示……………………………………………………………………(3分)
[说明:图中曲线弧度不规范可不扣分,只要各极值点的坐标值正确即可给分]
若带电粒子经历周期的整数倍达到A板,则速度最小vmin=0,此时应有
d=n·2·
,
解得
……………………(2分)
若带电粒子经历半周期的奇数倍到达A板,则速度最大,此时应有
d=(2n+1)·
,
解得![]()
即当
时,速率为极大值,且有
…………………………(2分)
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(2013·北京东城区高三联考)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图13(甲)所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图(乙)是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图(乙)中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______。
(2) 本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
某同学在“用单摆测定重力加速度” 的实验中进行了如下的操作:
【小题1】用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直 径如图13(甲)所示,摆球直径为______cm 。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L。![]()
【小题2】用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n = 60时秒表的示数如图13(乙)所示,该单摆的周期是T=____s(结果保留三位有效数字)。
【小题3】 测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2—L 图象如图13(丙),此图线斜率的物理意义是
| A. | B. | C. | D. |
| A.振幅偏小 | B.在单摆未悬挂之前先测定其摆长 |
| C.将摆线长当成了摆长 | D.开始计时误记为n=1 |