| 牛顿第二定律的两类基本问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

| 牛顿第二定律的两类基本问题题目答案及解析如下,仅供参考!

必修1

第四章 牛顿运动定律

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)

牛顿第二定律的两类基本问题

如图甲所示,$A$$B$两极板与交变电源相连,交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示,$A$ 板的电势为$0$,质量为$m$,电荷量为$-q$的电子仅在电场力作用下,在 $t=\dfrac{T}{4}$时刻从 $A$ 板的小孔处由静止释放进入两极板间运动,恰好能到达$B$板,则$(\qquad)$

["

电子在两极板间的最大速度为 $\\sqrt{\\dfrac{2qU_{0}}{m}}$

","

两极板间的距离为 $\\sqrt{\\dfrac{qU_{0}T^{2}}{16m}}$

","

若将$B$ 极板向上移动少许,则电子到达 $B$ 板时速度大于$0$

","

若电子在$t=\\dfrac{T}{8}$时刻进入两极板,它将一直加速向$B$极板运动,最终到达$B$极板

"]
[["BD"]]

$\rm AB$.电子在$\dfrac{T}{4}$时刻由静止释放进入两极板间运动,前$\dfrac{T}{4}$先匀加速后再匀减速$\dfrac{T}{4}$,在$\dfrac{3T}{4}$时刻恰好到达$B$ 板,设两极板间距为$d$,由牛顿第二定律得到$a=\dfrac{qU_{0}}{md}$$d=2 \times \dfrac{1}{2}a{\left(\dfrac{T}{4}\right)}^{2}$

解得两极板间距为$d=\sqrt{\dfrac{qU_{0}T^{2}}{16m}}$

由题意可知,运动$\dfrac{T}{4}$后,电场反向,此时,速度达到最大值,由运动学可知,最大速度为$v_{\text{m}}=a \cdot \dfrac{T}{4}=\sqrt{\dfrac{qU_{0}}{m}}$

$\rm A$错误,$\rm B$正确;

$\rm C$.若将$B$ 极板向上移动少许,极板间电场强度$E=\dfrac{U_{0}}{d}$不变,电子受力不变,板间距不变,故电子的运动状态不变,仍是$\dfrac{T}{4}\sim\dfrac{T}{2}$时间内做匀加速直线运动,$\dfrac{T}{2}\sim\dfrac{3T}{4}$时间内继续向右做匀减速直线运动,恰好到达$B$ 极板,$\rm C$错误;

$\rm D$.若电子在$\dfrac{T}{8}$时刻进入两极板,则在$\dfrac{T}{8}\sim\dfrac{T}{2}$时间内电子做匀加速直线运动,由运动学知识可知位移为$x=\dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{qU_{0}}{md} \cdot {\left(\dfrac{3}{8}T\right)}^{2}=\dfrac{9}{8}d \gt d$

说明电子会一直向$B$板加速运动并打在$B$板上,不会向$A$板运动,$\rm D$正确。

故选:$\rm BD$

| 牛顿第二定律的两类基本问题题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
在某静电场中由静止释放一电子,该电子仅在电场力作用下沿直线运动,其加速度随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是 如图所示,在倾角的斜面上放置一个凹槽,槽与斜面间的动摩擦因数,槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,把一小球放在凹槽上的点处,点到凹槽侧壁处的距离。现同时由静止释放球和槽,不计球与槽之间的摩擦,斜面足够长,且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短,系统不损失机械能,球和槽的质量相等,取重力加速度,,。求: 给小滑块一初速度,使其从粗糙斜面底端沿斜面上滑,上滑到最高点后又滑回斜面底端,则下列说法正确的是 某重力储能系统的简化模型如图所示,长度为、倾角为的斜坡上,有一质量为的重物通过线索与电动机连接。在电动机的牵引下,重物从斜坡底端点由静止开始运动,到达点时速度达到最大值,然后重物被匀速拉到点,此时关闭电动机,重物恰好能滑至顶端点,系统储存机械能。已知绳索与斜坡平行,重物与斜坡间的动摩擦因数为,重力加速度为,不计空气阻力和滑轮摩擦。 如图甲所示,光滑斜面底端有一固定挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为的物块(可视为质点)从斜面上的点由静止释放,的加速度大小随它与点的距离变化的关系如图乙所示,图乙中各坐标值均已知,为物块到点的最大距离,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是 如图所示为一款近期火爆的玩具“弹簧小人”,由头部、轻质弹簧及底部组成,头部质量为,底部质量为,弹簧劲度系数为。将“弹簧小人”置于水平桌面上,轻压头部后由静止释放,头部会不停地上下振动,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为,弹簧始终处于弹性限度内。下列判断正确的是
今日推荐