【題目】如圖a所示,水平放置的平行金屬板AB間的距離d=01m,板長L=03m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間,距金屬板右端x=05m處豎直放置一足夠大的熒光屏,現(xiàn)在AB板間加如圖b所示的方波形電壓,已知U0=10×102V,在擋板的左側(cè),有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板,粒子的質(zhì)量m=10×10-7kg,電荷量q=10×10-2C,速度大小均為v0=10×104m/s,帶電粒子的重力不計(jì),

則:1求帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

2求在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子打在熒光屏上的位置到O點(diǎn)的距離;

3若撤去擋板,求熒光屏上出現(xiàn)的光帶長度。

【答案】123095m

【解析】

試題分析:1假設(shè)粒子可以從電場(chǎng)中射出,則進(jìn)入電場(chǎng)的粒子在水平方向不受力,做勻速直線運(yùn)動(dòng),

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間,從t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子偏移量最大,

豎直方向其中粒子勻加速運(yùn)動(dòng),接著粒子勻減速直線運(yùn)動(dòng),

由于電壓大小一樣,所以加速度大小相等,

離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向速度

豎直方向位移

假設(shè)成立,所以粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

2粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間一共是

根據(jù)兩極板電壓變換圖b,豎直方向其中粒子勻加速運(yùn)動(dòng),接著粒子勻減速直線運(yùn)動(dòng),由于電壓大小一樣,所以加速度大小相等

離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向速度

豎直方向位移

離開電場(chǎng)后到金屬板的過程,

水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng) x=v0t豎直方向勻速直線運(yùn)動(dòng)

所以打到熒光屏的位置到O點(diǎn)的距離

3撤去擋板后,所有離開電場(chǎng)的粒子速度都相同,示意圖如下:

t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子,偏轉(zhuǎn)位移最大,且運(yùn)動(dòng)過程中沒有速度反向

,

若粒子進(jìn)入的位置合適,粒子可以從極板的下邊沿離開電場(chǎng),打在離熒光屏O點(diǎn)最遠(yuǎn)位置為。

時(shí)刻進(jìn)入的粒子反向偏轉(zhuǎn)過程中位移最大是速度減小到0的時(shí)候,

若粒子位置合適,粒子此時(shí)剛好到達(dá)上極板,隨后開始加速,時(shí)間為

此粒子上面的粒子將打在上極板上而不能離開電場(chǎng)。此粒子正向偏移離O點(diǎn)距離

根據(jù)離開粒子速度大小方向相同,判斷打在熒光屏上面的光帶長度為

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【題目】在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意( 。
A.使用直流電源,應(yīng)先接通電源,再使紙帶運(yùn)動(dòng)
B.使用交流電源,應(yīng)先接通電源,再使紙帶運(yùn)動(dòng)
C.使用直流電源,應(yīng)先使紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源
D.使用交流電源,應(yīng)先使紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源

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1線框開始下落時(shí)cd邊距離磁場(chǎng)上邊界PQ的高度h;

2cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí),電勢(shì)差Ucd

3從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱Q;

4從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)至線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,通過線框?qū)Ь某一橫截面的電荷量q。

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A.合外力對(duì)物體做功為0,則該物體動(dòng)量一定不變B.合外力對(duì)物體沖量為0,則該物體動(dòng)能一定不變

C.做變速運(yùn)動(dòng)的物體,動(dòng)能一定變化D.做變速運(yùn)動(dòng)的物體,動(dòng)量可能不變

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