热门试卷

解：（1）0～2s内物块加速度：a1==2m/s2，

2s末的速度为：v2=a1t1═2×2=4m/s，

2～4s内物块做匀减速运动，加速度大小：a2===2m/s2，

4s末的速度为v4=v2-a2t2=4-2×2=0，

由此可知，小物块做周期为4s的加速和减速运动，第22末的为4m/s，

所以第23s内的位移：s23=v22t-a2t2=4×1-×2×12=3m（t=1s）；

（2）第23s初的速度v22=4m/s，第23s末的速度v23=v22-a2t═4-2×1=2m/s，

由动能定理得：W-μmgs23=mv232-mv222，

解得：W=-0.6J，电势能增加了0.6J；

（3）0～2s内物块的位移：s1=a1t12=×2×22=4m，

2～4s内物块的位移：s2=s1=4m，

物块在23s内的总位移：s=s1+s23=47m，

在整个过程中，应用动能定理得：

W′-μmgs=mv232-0，

解得：W′=9.8J；

答：（1）第23秒内小物块的位移大小为3m；

（2）第23秒内小物块的电势能增加了0.6J；

（3）23秒内电场力对小物块所做的功为9.8J．

解：（1）S断开时，电阻R3两端电压为：

S闭合后，外阻为：        

路端电压为：

电阻R3两端电压为：

则所求流过R4的总电量为：Q=CU3-CU3′=6.0×10-12C

（2）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：

当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则有：

设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：

竖直方向：

由以上各式求得：

故微粒不能从C的电场中射出

答：（1）流过R4的总电量为6.0×10-12C；

（2）微粒不能从C的电场中射出．

解：电子在匀强电场中受到电场力与重力的作用，由于电场力F==1.44×10-15 N，

远大于电子的重力（约9×10-30 N），故只考虑电场力的作用．

电子沿水平方向做匀速运动，沿竖直方向做初速度为零的匀加速运动，与平抛物体的运动类似．

（1）电子在电场中的加速度：a=，

侧位移即竖直方向位移：y0=at2=，

运动时间：t=，

代入数据解得：y0=5×10-3m．

（2）电子飞出电场时，水平分速度vx=v0，竖直分速度：

vy=at==4×106 m/s．

飞出电场时的速度为：

v=，代入数据可得：v≈2.0×107 m/s．

设v与v0的夹角为θ，则tanθ==0.2，则：θ=arctan0.2．

（3）电子飞出电场后做匀速直线运动：

OP=y0+=y0+s•tanθ

代入数据解得：OP=2.5×10-2 m．

答：（1）电子偏离金属板的侧位移是5×10-3m；

（2）电子飞出电场时的速度大小是2.0×107m/s；

（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm，OP之长是2.5×10-2m．

解：粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有 L=v0t，得：t=；

粒子竖直方向做匀加速直线运动，当粒子向下偏转，从下极板边缘射出时，

由题知竖直最大位移为d，加速度为 a== ②

则有：d==

解得电压的最大值：U=

同理，当粒子向上偏转，从上极板边缘射出时，解得电压的最大值：U=

故电压的取值范围：≤U≤

答：U的范围为：≤U≤．