(16分)两块水平平行放置的导体板如图甲所示,大量电子(质量为m、电荷量为e)由静止开始,经电压为U0的电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间.当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t0;当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、恒为U0的周期性电压时,恰好能使所有电子均从两板间通过(不计电子重力).求:
(1) 画出电子在t=0时和t=t0时进入电场后沿电场力方向的速度vy随时间t变化的vy-t图象;
(2) 这些电子通过两板之间后,侧向位移(垂直于入射速度方向上的位移)的最大值和最小值分别是多少?[
(3) 侧向位移分别为最大值和最小值的情况下,电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少?
2013年12月2日1时30分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则( )
A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度
B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其加速
C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
D.嫦娥三号在动力下降阶段,其引力势能减小
如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的重力势能减少,动能增加
B.斜面体的机械能不变
C.斜面对物体的弹力垂直于接触面,不对物体做功
D.物体和斜面组成的系统机械能守恒
(10分)如图所示,一固定的足够长的粗糙斜面与水平面夹角θ=30º。一个质量m=1kg的小物体(可视为质点),在F=10 N的沿斜面向上的拉力作用下,由静止开始沿斜面向上运动。已知斜面与物体间的动摩擦因数,取。试求:
(1)物体在拉力F作用下运动的加速度a1;
(2)若力F作用1.2 s后撤去,物体在上滑过程中距出发点的最大距离s;
一块手机电池的背面印有如图所示的一些参数,另外在手机使用说明书上还查到了部分参数:通话时功率0.6W、待机时间100h等,如果数据是真实的,则该电池最多能供通话的时间是:( )
A.3h B.6h C.12h D.18h
如图所示的电路中,灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的。现在突然灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是:( )
A.R1短路 B.R2断路 C.R3断路 D.R1、R2同时短路
在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如控制变量法、等效法、类比法、理想模型法、微元法等等,这些方法对我们学好物理有很大帮助。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是:( )
A.在探究电阻与材料、长度和横截面积三者之间的关系时应用了控制变量法
B.在研究电场时,常用电场线来描述真实的电场,用的是微元法
C.在研究带电体时满足一定条件可以把带电体当做点电荷,这利用了建立理想模型法
D.在电路中,用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻,这利用了等效法
光滑水平面上放置两个等量同种电荷,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个质量m=1kg的小物块自C点由静止释放,小物块带电荷量q=2C,其运动的v-t图线如图乙所示,其中B点为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线),则以下分析正确的是:()
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=1V/m
B.由C点到A点物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点,电势逐渐升高
D.B、A两点间的电势差为UBA=8.25V
某研究性学习小组为了制作一个传感器,需要选用某种电学元件.实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
A.待测元件(额定电压2V、额定电流200mA)
B.电流表A1(量程0~0.3A,内阻约为1Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约为10kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,允许最大电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA)
G.直流电源E(输出电压3V,内阻不计)
H.开关S,导线若干
(1)为提高实验的准确程度,电流表应选用;为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用(以上均填器材前序号字母)
(2)请在答题卷的方框内画出满足实验要求的电路图,并把答题卷图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
如下图所示,两平行金属板A、B长为L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C,质量为m=1.0×10-20 kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106 m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为12 cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9 cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,粒子的重力不计)求:
(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)垂直打在放置于中心线上的荧光屏的位置离D点多远?
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.