如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电.两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔.C、D为两块同心半圆

如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电.两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔.C、D为两块同心半圆

题型:丰台区二模难度:来源:
如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电.两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔.C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的O′处,C带正电、D带负电.两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计.现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计),问:
(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大?
(2)为了使微粒能在CD板间运动而不碰板,CD板间的电场强度大小应满足什么条件?
(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒第1次通过半圆形金属板间的最低点P点?魔方格
答案
(1)设微粒穿过B板小孔时的速度为v,根据动能定理,有qU=
1
2
mv2
解得v=


2qU
m
                                    
(2)微粒进入半圆形金属板后,电场力提供向心力,有
qE=m
v2
R
=m
2v2
L

联立①、②,得E=
4U
L
                                  
(3)微粒从释放开始经t1射出B板的小孔,则
t1=
d
v
2
=
2d
v
=2d


m
2qU
                                  
设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点,
则t2=
πL
4v
=
πL
4


m
2qU
                                
所以从释放微粒开始,经过(t1+t2)=(2d+
πL
4


m
2qU
微粒第一次到达P点.
答:(1)微粒穿过B板小孔时的速度为


2qU
m
 
(2)CD板间的电场强度大小应满足E=
4U
L
 
(3)t=(2d+
πL
4


m
2qU
举一反三
如图所示,杂技演员在表演“水流星”,用长为1.6m轻绳的一端,系一个总质量为0.5kg的盛水容器,以绳的另一端为圆心,在竖直平面内圆周运动,若“水流星”通过最高点的速度为4m/s,g取10m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出
B.“水流星”通过最高点时,绳的张力及容器的底部受到的压力均为零
C.“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用
D.“水流星”通过最高点时,绳子的拉力大小为5N
魔方格
题型:威海模拟难度:| 查看答案
如图所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速率行驶,关于它受到的水平方向的作用力方同的示意图,可能正确的是(图中F为地面对其的静摩擦力,f为它行驶时所受阻力)(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格
题型:乳山市模拟难度:| 查看答案
圆环绕通过直径的竖直轴OO"匀速转动,在圆环上套有两个质量相等的小球,如图所示,连接小球与圆环中心C的连线AC、BC分别与转轴成37°和53°角,转动中小球均没有在圆环上滑动.已知sin37°=0.6,sin53°=0.8.下列说法中错误的是(  )
A.圆环对A的弹力方向可能沿AC方向向下
B.圆环对B的弹力方向只能沿BC方向向上
C.A与圆环间可能没有摩擦力
D.A、B两球所受的合力大小之比为3:4
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
2005年北京时间7月4日下午1时52分,美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星,投入彗星的怀抱,实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”.如下图所示,假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法正确的是(  )
A.绕太阳运动的角速度不变
B.近日点处线速度大于远日点处线速度
C.近日点处加速度小于远日点处加速度
D.其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数
魔方格
题型:南京模拟难度:| 查看答案
如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆周运动的精彩场面,目测体重为G的女运动员做圆周运动时和水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为g,估算该女运动员(  )
A.受到的拉力为


3
G
B.受到的拉力为2G
C.向心加速度为


3
g
D.向心加速度为2g
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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