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如图所示,平行板电容器竖直放置,两板间距离d=0.10m,左板带正电,右板带负电...

如图所示,平行板电容器竖直放置,两板间距离d=0.10m,左板带正电,右板带负电,电势差U=1.0×103V。一个质量为m=0.2g、带电荷量为q=+1.0×10-7C的小球用长L=0.01m的绝缘细线悬挂于电容器内部的O点,将小球拉到细线呈水平伸直状态的位置A,然后无初速度释放,求:

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(1)小球运动至O点正下方B点时,小球的速度大小和绳子拉力的大小(结果可用根号表示)

(2)假如小球运动到B处时,线突然断开,以后发现小球恰能通过B点正下方的C处,求B、C两点间的距离和小球运动至C点时的速度大小(结果可用根号表示)

 

(1);;(2); 【解析】 试题分析:(1)由动能定理得:, 由匀强电场电场强度与电势差的关系得: 解得: 由向心力公式:,得 (2)由速度公式得:, 由牛顿第二定律得:,, 由匀变速直线运动规律: 解得: 由机械能守恒定律: 解得 考点:动能定理的应用;牛顿第二定律;电场强度;向心力 【名师点睛】本题主要考查了动能定理的应用、牛顿第二定律、电场强度、向心力的综合应用。属于难度很大的题目。本题是电场中力学问题,采用的是力学的方法处理,关键是分析物体的受力情况(加一个电场力)和运动情况,选择解题规律。选取研究过程,运用动能定理解题.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.  
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考点分析:
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如图所示,粗糙的绝缘水平面被竖直线PQ分为左、右两部分,左侧有范围足够大、方向水平向右的匀强电场,场强E=20N/C,有一个质量m=2kg、电量q=0.1C的正电滑块(可看作质点)静止在PQ线右侧某一位置。现给滑块一个向左的初速度v0,并从此时刻开始计时,滑块前2s的运动图像如图所示,且2s末时滑块恰好运动到PQ线处。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,求:

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(1)滑块初始位置到PQ线的距离s1

(2)滑块与水平面间的动摩擦因数

(3)滑块能到达左侧最远处到PQ线处的距离s2

(4)滑块最终停在何处

 

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如图所示,在坐标轴Ox放上一个点电荷Q,坐标轴上AB两点的坐标分别为2.0m和5.0m。在点电荷Q电场中,A点放置一个带正电的试探电荷,B点放置一个带负电的试探电荷,现测得在AB两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中直线AB所示,求:

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(1)A点的电场强度的大小和方向;

(2)B点的电场强度的大小和方向;

(3)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标。

 

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某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验:

(1)他采用如图甲所示的实验电路进行测量,图乙给出了实验所需要的各种仪器,请你按电路图把实物连成实验电路。

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(2)这位同学测量时记录了5组数据,将测量数据描点如下图,请在图上作出相应图象。求得待测蓄电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω(结果均保留三位有效数字)

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(3)这位同学对以上实验的系统误差进行了分析。其中正确的是      

A.主要是由电压表的分流引起的

B.主要是由电流表的分压引起的

C.电动势测量值小于真实值

D.内阻测量值大于真实值

 

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研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率,其电阻约为5Ω,步骤如下:用伏安法测定该圆柱体的电阻,除被测圆柱体外,还有如下供选择的实验器材:

A.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.5 Ω)

B.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)

C.电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)

D.电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)

E.直流电源E(电动势4 V,内阻不计)

F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)

G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)

H.开关S、导线若干

(1)为完成实验并且使实验误差减小,电压从零开始可调以测得多组数据,应选择的仪器为           (填写仪器的代号)

(2)请在如图所示的虚线框中画出测量的电路图。

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(3)被测圆柱体电阻的测量值与真实值比较,将         (填“偏大”、“偏小”或“相等”)

 

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用如左下图所示的游标卡尺测量某物体的长度,由图可知其长度为         mm;用螺旋测微器测量其直径如右下图,由图可知其直径为         mm

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