【題目】如圖所示空間分為I、Ⅱ兩個(gè)足夠長(zhǎng)的區(qū)域,各界面(圖中虛線)水平,I區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E1=1.0×l04V/m,方向豎直向上;Ⅱ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E2= ×l05V/m,方向水平向右,兩個(gè)區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0m,d2=4.0m.一質(zhì)量m=1.0×10﹣8kg、電荷量q=1.6×10 ﹣6C的粒子從D點(diǎn)由靜止釋放,粒子重力忽略不計(jì),求:
(1)粒子離開(kāi)區(qū)域I時(shí)的速度大;
(2)粒子出區(qū)域Ⅱ后加另一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),使粒子在此電場(chǎng)作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱,求?/span>
電場(chǎng)的方向及電場(chǎng)強(qiáng)度E3 .
【答案】
(1)
解:由動(dòng)能定理得,qEId1= m ,
解得:v1= = m/s=4×103 m/s
(2)
解:粒子在區(qū)域Ⅱ做類平拋運(yùn)動(dòng),水平向右為y軸,豎直向上為x軸.
設(shè)粒子剛出區(qū)域Ⅱ時(shí)速度與邊界的夾角為θ,
則有:vx=v1 vy=at…①
粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度:
a= …②
粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅱ內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:
t= …③
又有:tanθ= …④
聯(lián)立①②③④代入數(shù)據(jù)可解得:θ=30°,
要使粒子的速度變?yōu)榱,所加電?chǎng)的方向應(yīng)與粒子出區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向相反,即與水平成30°斜向左下方;
粒子剛出區(qū)域Ⅱ時(shí)速度大。
v= = m/s=8×103 m/s,
粒子在另一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度:
a′= …⑤
又因?yàn)関=a′t′…⑥
聯(lián)立⑤⑥代入數(shù)據(jù)可解得:E3=50V/m
【解析】(1)根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子離開(kāi)區(qū)域I時(shí)的速度大。唬2)根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子剛出區(qū)域Ⅱ時(shí)速度與邊界的夾角,要使粒子的速度變?yōu)榱悖与妶?chǎng)的方向應(yīng)與粒子出區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向相反,
然后根據(jù)速度的合成求出粒子剛出區(qū)域Ⅱ時(shí)速度大小,最后根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出所加的另一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度.
【考點(diǎn)精析】掌握平拋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用是解答本題的根本,需要知道特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒(méi)有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】20世紀(jì)20年代,鄭貞文的獨(dú)幕話劇《愛(ài)之光》曾經(jīng)在中國(guó)風(fēng)行一時(shí)。劇中有4位人物:理學(xué)博士、泰謨(Time,男)、石佩姒(Space,女)和光神。全劇描寫理學(xué)博士借“光神”(實(shí)為光速)之助,撩開(kāi)了泰謨和石佩姒面紗,發(fā)現(xiàn)他們二人原是“你中有我,我中有你”。此話劇創(chuàng)作的重要?dú)v史背景是
A.普朗克提出了光量子假說(shuō)B.愛(ài)因斯坦解釋了光電效應(yīng)問(wèn)題
C.玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論D.愛(ài)因斯坦創(chuàng)立了相對(duì)論
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個(gè)活塞,已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg,橫截面積為s1=80.0cm2 , 小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg,橫截面積為s2=40.0cm2 , 兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0cm,汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa,溫度為T=303K,初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距 ,兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K,現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移,忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2 , 求:
(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度
(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖1所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦.
(1)由b向a方向看到的裝置如圖2所示,請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過(guò)程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v 時(shí),求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小;
(3)求在下滑過(guò)程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為受迫振動(dòng)的演示裝置,當(dāng)單擺A振動(dòng)起來(lái)后,通過(guò)水平懸繩迫使單擺B,C振動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.只有A,C擺振動(dòng)周期相等
B.A擺的振幅比B擺小
C.C擺的振幅比B擺小
D.A,B,C三擺的振動(dòng)周期相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在“用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中:
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接(填“交流”或“直流”)電源.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),釋放紙帶讓重物下落的步驟應(yīng)該在接通電源之(填“前”或“后”)進(jìn)行.
(3)下列做法中,正確的是
A.重物應(yīng)選擇體積大、質(zhì)量小的物體
B.必需使用天平測(cè)出重物的質(zhì)量
C.必需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
D.測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離,可知重物相應(yīng)的下落高度
(4)測(cè)量發(fā)現(xiàn),下落過(guò)程中重物減少的重力勢(shì)能通常略大于增加的動(dòng)能,這是由于
A.重物質(zhì)量過(guò)大
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電壓偏低
C.重物下落的初速度不為零
D.紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,矩形線圈abcd與可變電容器C、理想電流表A組成閉合電路.線圈在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100π rad/s.線圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng)ab=0.2m、ad=0.4m,電阻不計(jì).磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B= T.電容器放電時(shí)間不計(jì).下列說(shuō)法正確的是( )
A.該線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中的電流方向adcba
B.電容器的耐壓值至少為50V
C.電容器的電容C變大時(shí),電流表的示數(shù)變小
D.該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)有效值為25 V
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球,小球的一端與水平輕彈簧連接,另一端與不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,輕繩與豎直方向成θ=45°角,如圖所示.小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零.取g=10m/s2( )
A.此時(shí)彈簧的彈力為20N
B.從緊貼小球處剪斷輕繩的瞬間,小球加速向右運(yùn)動(dòng)
C.從緊貼小球處剪斷輕繩的瞬間,小球加速向左運(yùn)動(dòng)
D.從緊貼小球處剪斷輕繩的瞬間,小球受到的合力斜向左下方45°
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】人字梯(也稱A型梯),因其使用時(shí)梯桿及地面構(gòu)成一個(gè)等腰三角形,看起來(lái)像一個(gè)“人”字,因而得名(如圖甲).圖乙是可升降人字梯簡(jiǎn)化的正視圖,每根梯桿由兩部分組成,類似拉桿箱的拉桿可長(zhǎng)短伸縮.梯桿的頂端有軸將兩側(cè)梯桿連在一起,使兩側(cè)梯桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng).為了安全,梯桿的下端PQ兩點(diǎn)用長(zhǎng)度一定的安全拉繩固定,拉直時(shí)安全繩水平.設(shè)水平地面光滑,不考慮梯子自身的重量,當(dāng)質(zhì)量一定的人站在梯頂時(shí),由于需要將人字梯的升降桿拉出使其升高,則升高后和升高前相比( )
A.梯子對(duì)地面的壓力增大
B.梯子對(duì)地面的壓力減小
C.人對(duì)左側(cè)梯桿的壓力增大
D.安全繩的張力減小
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