14.如圖所示A、B為兩塊水平放置的金屬板,通過閉合的開關(guān)S分別與電源兩極相連,兩板中央各有一個(gè)小孔a和b,在a孔正上方某處一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開始下落,不計(jì)空氣阻力,該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零,然后返回.現(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿出b孔,可行的方法是( 。
A.保持S閉合,將B板適當(dāng)上移B.保持S閉合,將B板適當(dāng)下移
C.先斷開S,再將A板適當(dāng)下移D.先斷開S,再將A板適當(dāng)上移

分析 質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰好為零,然后返回,根據(jù)動(dòng)能定理知,質(zhì)點(diǎn)再運(yùn)到到b點(diǎn)的過程中,重力做功和電場(chǎng)力做功相等.本題通過AB兩端電勢(shì)差的變化,根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行判斷.

解答 解:A、由題質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零,根據(jù)動(dòng)能定理得mg(h+d)-qU=0.
若保持S閉合,將B板適當(dāng)上移△d,由動(dòng)能定理得mg(h+d-△d)-qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,則v<0,說明質(zhì)點(diǎn)沒有到達(dá)b孔速度為零,然后返回,不能穿過b孔.故A錯(cuò)誤.
B、保持S閉合,將B板適當(dāng)下移△d,由動(dòng)能定理得mg(h+d+△d)-qU=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,則v>0,知質(zhì)點(diǎn)能夠穿出b孔,故B正確.
C、若斷開S時(shí),將A板適當(dāng)下移,板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變,設(shè)A板下移距離為△d,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的深度為d′時(shí)速度為零.
由動(dòng)能定理得mg(h+△d+d′)-qEd′=0,又由原來(lái)情況有mg(h+d)-qEd=0.比較兩式得,d′>d,說明質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)能穿出b孔,故C正確.
D、若斷開S,再將A板適當(dāng)上移,電場(chǎng)強(qiáng)度不變,根據(jù)動(dòng)能定理可知,從開始到達(dá)b點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功大于重力功,可知質(zhì)點(diǎn)沒有到達(dá)b孔速度為零,然后返回,不能穿過b孔.故D錯(cuò)誤.
故選:BC.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道電容器與電源始終相連,兩端的電勢(shì)差不變,與電源斷開,則電量保持不變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和所受合外力的關(guān)系,下列說法正確的是( 。
A.物體所受的合外力為零時(shí),物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.只有在合外力發(fā)生變化時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變
C.物體所受的合外力不為零時(shí),物體就一定有加速度
D.物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與它所受的合外力的方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.在下列四個(gè)核反應(yīng)方程中,x1、x2、x3和x4各代表某種粒子
①${\;}_{1}^{3}$H+x1→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
②${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+x2
③${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+x3
④${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{13}^{27}$Al+x4
以下判斷中正確的是( 。
A.x1是質(zhì)子B.x2是中子C.x3電子D.x4是質(zhì)子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)措施經(jīng)過的時(shí)間叫人的反應(yīng)時(shí)間.現(xiàn)甲同學(xué)用兩根手指捏住木尺頂端,乙同學(xué)一只手在木尺下端靠近木尺但不接觸木尺且準(zhǔn)備握住木尺.當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)放手時(shí),立即握住木尺,測(cè)出木尺下落高度為19.6cm,g=9.8m/s2,則( 。
A.甲同學(xué)反應(yīng)時(shí)間為0.2sB.甲同學(xué)反應(yīng)時(shí)間為2s
C.乙同學(xué)反應(yīng)時(shí)間為0.2sD.乙同學(xué)反應(yīng)時(shí)間為2s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.在地質(zhì)、地震、勘探、氣象與地球物理等領(lǐng)域的研研中,需要精確的重力加速度g值,g值可由實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定.近年來(lái)有一種測(cè)g值的方法叫“對(duì)稱自由下落法”:將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置,自其中O點(diǎn)向上拋小球又落至原處的時(shí)間為T2在小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過比O點(diǎn)高H的P點(diǎn),小球離開P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1,測(cè)得T1、T2和H,可求得g等于(  )
A.$\frac{8H}{T_2^2-T_1^2}$B.$\frac{4H}{T_2^2-T_1^2}$C.$\frac{8H}{{{({T_2-T_1})}^2}}$D.$\frac{H}{{4{({T_2-T_1})}^2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示,a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn),ab=cd=L,ad=bc=2L,電場(chǎng)線與矩形所在平面平行.已知a點(diǎn)電勢(shì)為20V,b點(diǎn)電勢(shì)為24V,d點(diǎn)電勢(shì)為12V,一個(gè)質(zhì)子(${\;}_{1}^{1}$H)從b點(diǎn)以 v0的速度射入此電場(chǎng),入射方向與bc成45°角,一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn).不計(jì)質(zhì)子的重力,下列判斷正確的是( 。
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由d指向b
B.a點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)
C.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c,電場(chǎng)力做功為8eV
D.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c,所用的時(shí)間為$\frac{{\sqrt{2}L}}{2v_0}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

6.如圖所示的a、b、c、d、為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)a=20cm,寬為10cm的矩形的頂點(diǎn),e、f為長(zhǎng)邊的中點(diǎn),已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為4V、8V、6V,則d、e、f三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φd=2V,φe=6V,φf=4V.電場(chǎng)強(qiáng)度E=20$\sqrt{2}$V/m.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.從離地500m的空中自由落下一個(gè)小球,取g=10m/s2,求:
(1)經(jīng)過多少時(shí)間落到地面?
(2)從開始落下的時(shí)刻起,在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移.
(3)最后3秒內(nèi)的位移.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.一輛汽車在十字路口遇紅燈,當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以4m/s2的加速度開始行駛,恰在此時(shí),一輛摩托車以10m/s的速度勻速駛來(lái)與汽車同向行駛,汽車在后追摩托車,求:
(1)汽車經(jīng)過多少時(shí)間能追上摩托車?此時(shí)汽車的速度多大?
(2)汽車從路口開始加速起,在追上摩托車之前兩車相距的最大距離是多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案