题目内容

【题目】如图（a）所示，电荷量q=+10－10C，质量m=10－20kg的粒子，经电势差为U=200V的恒定电压由静止加速后，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，水平放置的两平行金属板AB间的距离d=8cm，板长l=8cm，粒子飞出平行板电场，进入界面MN、PS的无电场区域。两界面MN、PS相距L=12cm，D是中心线RD与界面PS的交点，带电粒子重力不计

(1)求粒子沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场的速度v0

(2)在AB板间加U1=300V的恒定电压，求粒子穿过界面MN打到界面PS上的点到D点的距离y

(3)若在AB板间加如图（b）所示的方波电压，U0=300V，大量上述粒子仍然以速度v0沿电场中心线RD持续射入电场，求所有粒子在平行金属板AB间的运动过程中偏离中心线最远距离的最小值ymin与最大值ymax

【答案】(1)；(2)0.12m；(3)，

【解析】

(1)由动能定理可得

解得

(2)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离（侧向位移）为，其中

在偏转电场中，水平方向，联立解得

带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于a，设a到中心线的距离为y，又由相似三角形得

解得

(3)粒子穿过电场的时间

当t=0时刻进入电场的粒子，此时侧向位移最大，侧向先匀加速后匀减速，侧向加速度大小为

最大侧向位移大小为

当t=3时刻进入电场的粒子，此时侧向位移最小即为

练习册系列答案
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【题目】乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的一种户外娱乐活动，如图所示，某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A.上升过程中，该同学所受合外力为零

B.摩天轮转动过程中，该同学的机械能守恒

C.该同学运动到最低点时，座椅对他的支持力大于其所受重力

D.摩天轮转动一周的过程中，该同学所受重力的冲量为零

【题目】如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,一端固定在倾角为30°的光滑固定斜面的底部,另一端和质量m的小物块A相连,质量也为m的物块B紧靠A一起静止。现用手缓慢沿斜面向下压物体B使弹簧再压缩并静止。然后突然放手, A和B一起沿斜面向上运动距离L时,B达到最大速度v,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是

A.

B.放手的瞬间,A对B的弹力大小为

C.从放手到A和B达到最大速度v的过程中,弹簧弹性势能减小了

D.若向上运动过程A、B出现了分离,则分离时弹簧的压缩量为

【题目】如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜轨道AB与光滑的水平轨道BC连接，处于原长的轻弹簧左端固定于竖直墙面上，右端恰好在B点。质量m=1kg的物块由A点静止释放，第一次运动到B点时速度v=2m/s，经过足够长时间物块静止。物块可视为质点，经过B点时动能不损失，与弹簧碰撞没有能量损失，己知物块与斜轨道AB的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：

(1)物块从A点第一次运动到B点的时间t；

(2)弹簧弹性势能的最大值Ep；

(3)物块在粗糙斜轨道AB上运动的总路程S。

【题目】如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间,则错误的是(　　)

A.从a点射出的是红光,从b点射出的是紫光

B.从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光

C.从a点和b点射出的都是红光,从ab中点射出的是紫光

D.从a点和b点射出的都是紫光,从ab中点射出的是红光

E.光在ab面上不可能发生全反射

【题目】一质量为m的物体放在倾角为且足够长的光滑固定斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线，x2~x3过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是（　　）

A.在0~x1的过程中，物体向上运动

B.在0~x1的过程中，物体的加速度一直增大

C.在x1~x2的过程中，物体的速度大小不变

D.在0~x3的过程中，物体的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下

【题目】某研究性学习小组为了测量某电源的电动势E和电压表V的内阻Rv，从实验室找到实验器材如下：

A.待测电源（电动势E约为2V，内阻不计）

B.待测电压表V（量程为1V，内阻约为100Ω）

C.定值电阻若干（阻值有：50.0Ω，100.0Ω，500.0Ω，1.0kΩ）

D.单刀开关2个

(1)该研究小组设计了如图甲所示的电路原理图，请根据该原理图在图乙的实物图上完成连线______。

(2)为了完成实验，测量中要求电压表的读数不小于其量程的，则图甲R1=_____Ω；R2=_____Ω。

(3)在R1、R2选择正确的情况进行实验操作，当电键S1闭合、S2断开时，电压表读数为0.71V；当S1、S2均闭合时，电压表读数为0.90V；由此可以求出Rv=____Ω；电源的电动势E=_____（保留2位有效数字）。

【题目】如图所示，高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道，半径R=m，轨道端点B的切线水平。质量M=5kg的金属滑块（可视为质点）由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t =1s撞击在斜面上的P点。已知斜面的倾角θ=37，斜面底端C与B点的水平距离x0=3m。g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力。

(1)求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小

(2)若金属滑块M离开B点时，位于斜面底端C点、质量m=1kg的另一滑块，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动，恰好在P点被M击中。已知滑块m与斜面间动摩擦因数μ=0.25，求拉力F大小

【题目】两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-5 C，质量为1 g的小物块在水平面上从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（　　）

A.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100 N/C

B.由C点到A点电势逐渐减小

C.由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小

D.A、B两点间的电势差UAB=－500 V

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