如圖所示,相距為d的平行金屬板A、B豎直放置,在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q(q>0)的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓,小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞,碰撞后電荷量變?yōu)閝,并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因素為μ,若不計小物塊電荷量對電場的影響和碰撞時間。則
(1)小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少?
(2)小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動?停在何位置?

解:(1)加電壓后,B極板電勢高于A板,小物塊在電場力作用與摩擦力共同作用下向A板做勻加速直線運動。電場強(qiáng)度為
小物塊所受的電場力與摩擦力方向相反,則合外力為
故小物塊運動的加速度為
設(shè)小物塊與A板相碰時的速度為v1,由
解得
(2)小物塊與A板相碰后以v1大小相等的速度反彈,因為電荷量及電性改變,電場力大小與方向發(fā)生變化,摩擦力的方向發(fā)生改變,小物塊所受的合外力大小為
加速度大小為
設(shè)小物塊碰后到停止的時間為t,注意到末速度為零,有
解得
設(shè)小物塊碰后停止時距離為x,注意到末速度為零,有

或距離B板為
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,相距為d的兩塊平行金屬板M、N與電源相連接.當(dāng)開關(guān)S閉合后,一個重力可以忽略不計的帶電粒子,垂直于電場方向從M板的邊緣射入電場,恰好打在N板的中央.如果保持開關(guān)S閉合,欲使該粒子能剛好從下極板邊緣飛出電場,則N板應(yīng)向下平移多少?

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(2003?順德區(qū)模擬)如圖所示,相距為d的水平金屬板M、N在左側(cè)有一對豎直金屬板P、Q,板P上的小孔S正對極Q上的小孔O,M、N間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在小孔S處有一帶負(fù)電粒子,其重力和初速均不計,當(dāng)變阻器的滑動觸頭在AB的中點時,帶負(fù)電粒子恰能在M、N間做直線運動,當(dāng)滑動變阻器滑片滑到A點后,( 。

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(2013?靜安區(qū)二模)如圖所示,相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形銅制線圈abcd邊長為L(L<d),質(zhì)量為m,將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處靜止釋放,cd邊剛離開磁場時速度與cd邊剛進(jìn)入磁場時速度相等,則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛進(jìn)入磁場起一直到ab邊離開磁場為止),感應(yīng)電流所做的功為
2mgd
2mgd
,線圈的最小速度為
2g(h+L-d)
2g(h+L-d)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,相距為d的兩平行金屬板內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,調(diào)節(jié)兩極板間電壓使沿中線入射的正離子能做直線運動打到熒光屏上的P點,此時兩極板間電壓為U.另加一半徑為R的圓形磁場,使正離子偏轉(zhuǎn)60°角,打到熒光屏上的Q點,求此正離子在圓形磁場中所經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,相距為d的平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo的勻強(qiáng)磁場;在xoy直角坐標(biāo)平面內(nèi),第一象限有沿y軸負(fù)方向場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,第四象限有垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、電量為q的正離子(不計重力)以初速度Vo沿平行于金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運動.從P點垂直y軸進(jìn)入第一象限,經(jīng)過x軸上的A點射出電場,進(jìn)入磁場.已知離子過A點時的速度方向與x軸成45°角.求:
(1)金屬板M、N間的電壓U;
(2)離子運動到A點時速度V的大小和由P點運動到A點所需時間t;
(3)離子第一次離開第四象限磁場區(qū)域的位置C(圖中未畫出)與坐標(biāo)原點的距離OC.

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