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如图所示,半径R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一水平方向的...

如图所示,半径R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一水平方向的匀强电场时,带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动,它的电量q=1.00×10-7C。圆心OA点的连线与竖直成一角度θ,在A点时小球对轨道的压力N = 1.2N,此时小球的动能最大.若小球的最大动能比最小动能多0.32J,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力,g取10m/s2).则:

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⑴小球的最小动能是多少?

⑵小球受到重力和电场力的合力是多少?

⑶现小球在动能最小的位置突然撤去轨道,并保持其他量都不变,若小球在0.4s后的动能与它在A点时的动能相等,求小球的质量和电场强度。

 

(1)0.08J(2)0.2N(3)0.01kg、 【解析】 试题分析:⑴、⑵小球在电场和重力场的复合场中运动,因为小球在A点具有最大动能,所以复合场的方向由O指向A,在AO延长线与圆的交点B处小球具有最小动能EkB.设小球在复合场中所受的合力为F,则有; (2分) 即: (2分) 带电小球由A运动到B的过程中,重力和电场力的合力做功,根据动能定理有: -F•2R=EKB-EKA=-0.32 (2分) 由此可得:F = 0.2N,(2分) (2分) 即小球的最小动能为0.08J,重力和电场力的合力为0.2N. ⑶带电小球在B处时撤去轨道后,小球做类平抛运动,即在BA方向上做初速度为零的匀加速运动,在垂直于BA方向上做匀速运动.设小球的质量为m,则: 2R= (2分)得:m==0.01kg (2分) θ=600 (2分) (2分) E= (1分) 方向水平向左 (1分) 考点:带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】带电小球沿轨道内侧做圆周运动,受到重力和电场力作用,其合力是恒力,当合力沿OA连线向下时,小球通过A点时动能最大,通过关于O点对称的B点时动能最小.根据动能定理研究小球从B运动到A点的过程,求出重力与电场力的合力大小.根据牛顿第二定律和动能的计算式求出A点的动能,再求出小球的最小动能;在B点撤去轨道后,小球将做类平抛运动,由题,小球经0.02s时,其动能与在A点时的动能相等,说明小球经0.04s时偏转量等于2R,由位移公式和牛顿第二定律结合求出质量  
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考点分析:
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如图所示,质量2.3kg的物块静止在水平面上,用力F与水平方向成满分5 manfen5.com=37 满分5 manfen5.com角拉动物块,力F作用时间内物块的速度图像如图,2s末撤去力F已知物块与水平面间的动摩擦因数满分5 manfen5.com= 0.2,sin 37 满分5 manfen5.com= 0.6,cos37 满分5 manfen5.com= 0.8.g取l0 满分5 manfen5.com.求:

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(1)力F的大小;

(2)撤去力F后物块运动的时间和位移.

 

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某多用电表内欧姆挡“×1”的内部电路图如图所示,小明同学将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔a、b上,欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻r(远小于电压表V的内阻)和电池的电动势E。实验的主要步骤为:

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(1)表笔a为________(填“红表笔”或“黑表笔”)。将选择开关转至欧姆挡“×1”,将红黑表笔短接,调节________,使指针指在_______(填“左”或“右”)侧零刻度处。

(2)改变电阻箱R的阻值,分别读出6组电压表和电阻箱的示数U、R,将满分5 manfen5.com的值算出并记录在表格中,请将第3、5组数据的对应点在坐标纸上补充标出,并作出满分5 manfen5.com图线。

组数

1

2

3

4

5

6

R

100.0

50.0

25.0

16.7

12.5

9.1

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0.01

0.02

0.04

0.06

0.08

0.11

U

1.20

0.95

0.74

0.60

0.50

0.40

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0.83

1.05

1.35

1.68

2.00

2.50

(3)根据图线得到电动势E = ____________V,内电阻r = ________Ω。(结果保留三位有效数字)

(4)由于电压表的分流作用,多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值______(填“大”或“小”)。

 

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某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R =0.20m)。

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完成下列填空:

(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;

(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;

(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:

序号

1

2

3

4

5

m(kg)

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)

 

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如图,质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面。在此过程中

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A.a的动能小于b的动能

B.两物体机械能的变化量相等

C.a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量

D.绳的拉力对比对a所做的功与对b所做的功的代数和为零

 

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如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,满分5 manfen5.com时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在满分5 manfen5.com时间内运动的描述,正确的是

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A.末速度大小为满分5 manfen5.com           B.末速度沿水平方向

C.重力势能减少了满分5 manfen5.com        D.克服电场力做功为满分5 manfen5.com

 

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