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C．從到粒子的電勢(shì)能增加 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

 (2012年蘇州模擬)如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，A、B為兩塊中心開(kāi)有小孔的極板，原來(lái)電勢(shì)都為零，每當(dāng)粒子順時(shí)針飛經(jīng)A板時(shí)，A板電勢(shì)升高為U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間電場(chǎng)中得到加速，每當(dāng)粒子離開(kāi)B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零，粒子在電場(chǎng)一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而繞行半徑不變，則(　　)

A．粒子從A板小孔處由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)作用下加速，繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為nqU

B．在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，A板電勢(shì)可以始終保持為＋U

C．在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，每一圈的周期不變

D．為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)必須周期性遞增，則粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

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 (2012年蘇州模擬)如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的均勻磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，A、B為兩塊中心開(kāi)有小孔的極板，原來(lái)電勢(shì)都為零，每當(dāng)粒子順時(shí)針飛經(jīng)A板時(shí)，A板電勢(shì)升高為U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間電場(chǎng)中得到加速，每當(dāng)粒子離開(kāi)B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零，粒子在電場(chǎng)一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而繞行半徑不變，則(　　)

A．粒子從A板小孔處由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)作用下加速，繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為nqU

B．在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，A板電勢(shì)可以始終保持為＋U

C．在粒子繞行的整個(gè)過(guò)程中，每一圈的周期不變

D．為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)必須周期性遞增，則粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

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精英家教網(wǎng)如圖，MN是正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一個(gè)帶正電的粒子（重力不計(jì)）從a到b的軌跡如圖示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A、從a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能逐漸增大B、正點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)C、帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度D、a點(diǎn)電勢(shì)小于b點(diǎn)電勢(shì)

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如圖，MN是正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一個(gè)帶正電的粒子（重力不計(jì)）從a到b的軌跡如圖示。下列說(shuō)法正確的是：（　�。�

A．從a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能逐漸增大；
B．正點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)
C．帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度
D．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)小于b點(diǎn)電勢(shì)。

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如圖，MN是正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一個(gè)帶正電的粒子（重力不計(jì)）從a到b的軌跡如圖示。下列說(shuō)法正確的是：（　�。�
A．從a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能逐漸增大；
B．正點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)
C．帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度
D．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)小于b點(diǎn)電勢(shì)。

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一、本題共14小題．每小題3分。共42分．全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分．有選錯(cuò)或不答的得0分．

1．C    2．AD    3．BD    4．B    5．A B    6．AC    7．D   8．BD    9．C    l0．B    11．D    12．BC    13．B    14．D

二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共14分．

15．（6分）

（1）BD（4分）

（2）左（2分）

16．（8分）

（1）D，F(xiàn)（每空1分）

（2）（3分）

    （3）（3分）

三、本題共4小題，共44分。

17．（10分）

（1）設(shè)排球第一次落至地面經(jīng)歷的時(shí)間為，第一次離開(kāi)地面至反彈到最高點(diǎn)經(jīng)歷    的時(shí)間為，則有

             

                                                                                                            （2分）

解得                                                                            （2分）

所以，排球與地面的作用時(shí)間為                               （1分）

（2）設(shè)地面對(duì)排球的平均作用力為，選排球?yàn)檠芯繉?duì)象，以向上的方向?yàn)檎较�，則在整個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)量定理有                                                       （3分）

代入數(shù)據(jù)解得：                                                                        （1分）

根據(jù)牛頓第三定律，排球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧?sub>                          （1分）

18．（11分）

設(shè)離子的質(zhì)量為、電荷量為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為、所在區(qū)域的半徑為，離子加速后獲得的速度為．當(dāng)電壓為時(shí)，由動(dòng)能定理有

                                           ①                                                   （2分）

在磁場(chǎng)中，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（見(jiàn)右圖），

由牛頓定律可知

                                                  ②   （2分）

由①②式得                           ③           （1分）

其中，                    ④                                                     （1分）

當(dāng)電壓為時(shí)，離子打在處

同理有                                ⑤                                                     （2分）

其中，                                          ⑥                                                     （1分）

由③④⑤⑥可解得                                                                              （2分）

19．（11分）

（1）小球沿方向作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，沿方向作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)    為（），勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為，小球沿方向的加速度為，由牛頓第二定律得：

                                         ①                                                 （1分）

由運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得：

                                        ②                                              （1分）

由動(dòng)量定義，得：

                                                              ③                                                     （1分）

             設(shè)經(jīng)時(shí)間，小球從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，則

                                                    ④                                                  （1分）

                                       ⑤                                                   （1分）

由①②③④⑤得

                                                                           （1分）

（2）小球從拋出到落回軸，經(jīng)時(shí)間，在方向位移

                                                                         （2分）

電場(chǎng)力對(duì)小球作功

                                                            （2分）

    電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少。                                                    （1分）

20．（12分）

（1）設(shè)物塊與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊在板上滑行的時(shí)問(wèn)為，對(duì)板應(yīng)用動(dòng)量定

  理得

                                   ①                                                     （1分）

設(shè)在此過(guò)程中物塊前進(jìn)位移為，板前進(jìn)位移為，

則                                        ②                                                     （1分）

                                          ③                                                     （1分）

                                      ④                                                     （1分）

              由①②③④得：                                                                       （2分）

      故物塊與板間的摩擦因數(shù)為．

（2）設(shè)板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊在板上滑行的時(shí)間為，則對(duì)板應(yīng)用動(dòng)量

  定理得

                                                                       （2分）

又設(shè)物塊從板的左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間為，則

                                                                                                    （2分）

為了使物塊能到達(dá)板的右端，必須滿足：，

即

                                                                                                 （1分）

所以為了使物塊能到達(dá)板的右端，板與桌面間的摩擦因數(shù)

 

 


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