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如图所示,绝缘水平地面固定一不带电金属小球B,空间存在水平向右的匀强电场,现将一...

如图所示,绝缘水平地面固定一不带电金属小球B,空间存在水平向右的匀强电场,现将一带正电荷,质量为m,与B球完全相同的小球A,从距B球S0处由静止释放,已知A球与地面之间摩擦因数为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com,其中q、E分别为A球带电量和场强大小,数值均未知),不计碰撞过程中能量的损失,小球的大小及小球间的静电力忽略不计,重力加速度为g。

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求:(1)A、B两球碰前瞬间A球的速度

(2)A球最终所处的位置

(3)整个运动过程中,A球电势能的变化量

 

(1);(2)S0;(3)减少了μmgS0 【解析】 试题分析:(1)对A球受力分析知,A受的电场力水平向右,大小为qE,摩擦力水平向左,最大值为μmg=4/5Eq,故球A不能静止,且向右做匀加速直线运动,由动能定理:(qE- μmg)S0=mvA2,得A、B两球碰前瞬间A球的速度vA=; (2)碰后A、B电量平分,A球以原来得速度返回,在向左运动的过程中,水平方向上受到向右的电场力,大小为qE;水平方向上还受到向右的摩擦力,大小为μmg。又因为μmg=4/5qE>qE,所以球A最终会静止。设最终静止的位置距离B球S处,则,由动能定理得:(qE+μmg)S=mvA2=(qE- μmg)S0,解得:S=S0; (3)A球电势能的变化量等于电场力做的功,故ΔEP=- qES0+qE S=qE S0=μmgS0,故A球电势能减少了μmgS0。 考点:带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动分析思路:(1)根据带电粒子受到的电场力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电粒子的运动情况.(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解.此方法既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场.(3)对带电粒子的往返运动,可采取分段处理.  
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考点分析:
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某实验小组想测量一个量程为30mA的电流表A1的内阻,并将其改装成量程为270mA的电流表A2

(1)用如图所示的电路测量电流表A1的内阻,滑动变阻器R0的最大阻值为10Ω,R为变阻箱。(R0的滑片不动时,可认为分压电路的电压不变)

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①调节R0和R,当R=200Ω时A1示数为30mA;

②只调节R,当R=500Ω时A1示数为20mA;

③得出结论:电流表A1的内阻测量值为RA= Ω。

(2)将一个Ω的电阻与电流表A1联可组成电流表A2

(3)由于测量电流表A1内阻的实验存在系统误差,使用改装后的电流表A2测量电流时会出现偏差,且电流的测量值比真实值偏。(填“大”或“小”)

 

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有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:

A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)

B.电压表(0~15V,内阻30kΩ)

C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω)

D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)

E.滑动变阻器(10Ω,5A)

F.滑动变阻器(200Ω,0.5A)

G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)

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(1)用如图1所示的电路进行测量,电压表应选用______,电流表应选用______.滑动变阻器应选用______.(用序号字母表示)

(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图2所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω,此时的功率为 W。

(3)若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为Ω的电阻。(结果均保留两位有效数字)

(4)该同学在实验中还测出甲、乙、丙三种元件的伏安特性曲线分别如图3、4、5所示。则下列说法正确的是.

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图3            图4                图5

A.甲元件可以用来制作标准电阻

B.乙元件可以用来制作金属电阻温度计

C.丙元件的阻值随电压升高而增大

D.图3也可用来表示小灯泡的伏安特性曲线

 

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在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,合金丝的直径为mm。

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如图所示,足够长粗糙绝缘细杆水平放置,其上套有一带正电荷,质量为m的小球,装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中。现使小球以大小为v0,方向水平向右的初速度运动,则小球在整个运动过程中,关于小球机械能的损失量结论正确的是

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A.不可能为0

B.可能为满分5 manfen5.com

C.可能为满分5 manfen5.com

D.可能为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,一长方体导体材料放在匀强磁场中,现将该导体材料通一与磁场方面垂直的电流,测得上下两表面的电势高低情况是满分5 manfen5.com,则下列结论正确的是

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A.该导体材料靠正电荷导电

B.该导体材料靠负电荷导电

C.上下两表面电势差的大小与导体的厚度无关

D.上下两表面电势差的大小与磁感应强度有关

 

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