(17分)如图所示,在水平面上放置一凹槽B,B与水平面面间有摩擦,槽质量为m,内壁间距离为d,槽内靠近左侧壁处有质量也为m小物块A,带有q电量正电,槽内壁绝缘光
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(17分)如图所示,在水平面上放置一凹槽B,B与水平面面间有摩擦,槽质量为m,内壁间距离为d,槽内靠近左侧壁处有质量也为m小物块A,带有q电量正电,槽内壁绝缘光
题型:不详
难度:
来源:
(17分)如图所示,在水平面上放置一凹槽
B
,
B
与水平面面间有摩擦,槽质量为
m
,内壁间距离为
d
,槽内靠近左侧壁处有质量也为
m
小物块
A
,带有
q
电量正电,槽内壁绝缘光滑,系统又处于一水平向右的匀强电场中,电场强度为
E
,
t
=0时刻
A
由静止释放,每次
A
与槽
B
内壁碰撞无动能损失交换速度。观察发现
A
只与槽
B
右壁发生周期性的碰撞,且每次碰后速度为零。求
(1)
A
第一次与槽
B
发生碰撞前的速度
(2)槽
B
与水平面间动摩擦因数
μ
(3)以后运动过程中
A
与槽
B
左壁的最短距离和第
n
次碰撞前摩擦力对槽
B
所做功
答案
(1)
(2)
qE/2mg
(3)
-
(
n
-1)
qEd
解析
(1)A碰前速度
v
0
, 由动能定理
(2分)
(2分)
(2)根据题意,保证周期性碰,每次
A
加速至
v
0
,时,
B
刚好速度减到零,而
A
到达
B
右壁
所以AB加速度大小相等
a
A
=
qE/m a
B
=2
μmg/m
(2分)
2
μmg="qE "
(2分)
得
μ="qE/2mg "
(2分)
(3)每次当A加速到
v
0
/2而B减速到
v
0
/2时,A离左壁最近,设周期
T
为
(2分)
A相对B右壁 x=3
v
0
/4×
T
/2-
v
0
/4×
T
/2=
d/
2 (2分)
第
n
次碰前,B运动(
n
-1)
d
W
f
=-2
μmg
(
n
-1)
d=-
(
n
-1)
qEd
(3分)
举一反三
如图所示,水平放置的平行板电容器极板间距离为d,加的电压为U0,上极板带正电。现有一束微粒以某一速度垂直于电场方向沿中心线OO′射入,并能沿水平方向飞出电场。求:
小题1:带何种电荷?
小题2:带电微粒的比荷(q/m)是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U
1
,偏转电压为U
2
,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是 [ ]
B.使U
2
增大为原来的2倍
C.使偏转板的长度增大为原来2倍
题型:不详
难度:
|
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电场中A、B两点的电势分别为φ
A
=800V,φ
B
=-200V。把q=1.5×10
-8
C的电荷由A移动到B点,电场力做
J, 电势能变化了
J。
题型:不详
难度:
|
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如图5所示,电子在电压为U
1
的电场中由静止加速后,垂直射入电压为U
2
的偏转电场. 在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是
A.U
1
变大, U
2
变大
B.U
1
变小, U
2
变大
C.U
1
变大, U
2
变小
D.U
1
变小, U
2
变小
题型:不详
难度:
|
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(19分)如图所示,在
a
、
b
两端有直流恒压电源,输出电压恒为
U
ab
,
R
2
=40Ω,右端连接间距
d
=0.04m、板长
l
=10cm的两水平放置的平行金属板,板间电场视为匀强电场。闭合开关
,将质量为
m
=1.6×10
-6
kg、带电量
q
=3.2×10
-8
C的微粒以初速度
v
0
=0.5m/s沿两板中线水平射入板间。当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时,微粒恰好沿中线匀速运动,通过电动机的电流为0.5A。已知电动机内阻
R
1
=2Ω,取
g
=10m/s
2
。试问:
(1)输出电压为
U
ab
是多大?
(2)在上述条件下,电动机的输出功率和电源的输出功率?
(3)为使微粒不打在金属板上,
R
2
两端的电压应满足什么条件?
题型:不详
难度:
|
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