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图1中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板、加上周期为T的交流电压,在两板间...

图1中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板、加上周期为T的交流电压,在两板间产生交变的匀强电场。已知B板电势为零,A板电势满分5 manfen5.com随时间变化的规律如图2所示,其中满分5 manfen5.com的最大值为满分5 manfen5.com,最小值为满分5 manfen5.com,在图1中,虚线MN表示与A、B板平行等距的一个较小的面,此面到A和B的距离皆为l。在此面所在处,不断地产生电量为q、质量为m的带负电的微粒,各个时刻产生带电微粒的机会均等。这种微粒产生后,从静止出发在电场力的作用下运动。设微粒一旦碰到金属板,它就附在板上不再运动,且其电量同时消失,不影响A、B板的电势,已知上述的T、满分5 manfen5.com、l、q和m等各量的值正好满足等式满分5 manfen5.com。若不计重力,不考虑微粒间的相互作用,求:(结果用q、满分5 manfen5.com、m、T表示)

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(1)在t=0到t=满分5 manfen5.com这段时间内产生的微粒中到达A板的微粒的最大速度满分5 manfen5.com

(2)在0-满分5 manfen5.com范围内,哪段时间内产生的粒子能到达B板?

(3)在t=0到t=满分5 manfen5.com这段时间内产生的微粒中到达B板的微粒的最大速度满分5 manfen5.com

 

(1)(2)时间内产生的微粒可直达A板(3) 【解析】 试题分析:在电压为时,微粒所受电场力为,此时微粒的加速度为 (1)在t=0时刻产生的微粒,将以加速度向A板加速运动,经时,位移 即t=0时刻产生的微粒,在不到时就可直达A板,所以到达A板的微粒的最大速度满足,解得 (2)考虑临界状况:设时刻产生的微粒达到A板时速度刚好为零,则该微粒以加速度加速运动的时间为,再以大小为的加速度减速运动一段时间,设为,则 联立解得,,即时间内产生的微粒可直达A板 (3)在时刻产生的微粒,以加速度向A板加速的时间为,再以大小为的加速度减速运动,经速度减为零(刚好到A板),此后以大小为的加速度向B板加速运动 设加速时间为时的位移大小为, 则 即微粒将打到B板上,不再返回,而时刻产生的微粒到达B板的速度最大, 根据动能定理可得 解得 考点:考查了带电粒子在交变电场的中的运动 【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解  
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考点分析:
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如图所示,电源电动势E=64V,内阻不计,电阻满分5 manfen5.com,开始开关满分5 manfen5.com闭合,满分5 manfen5.com断开,平行板电容器的两极板A、B与水平面的夹角满分5 manfen5.com,两极板A、B间的距离d=0.4m,板间有一个传动装置,绝缘传送带与极板平行,皮带传动装置两轮轴心相距L=1m,传送带逆时针匀速转动,其速度为v=4m/s,现有一个质量m=0.1kg、电荷量q=+0.02C的工件(可视为质点,电荷量保持不变)轻放在传送带底端,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25.同时开关满分5 manfen5.com也闭合,极板间电场反向,电路瞬间能稳定下来。(满分5 manfen5.com,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

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(1)开关满分5 manfen5.com闭合满分5 manfen5.com断开时,两极板A、B间的场强大小和方向;

(2)工件在传送带上运动的加速度大小;

(3)工件从底端运动到顶端过程中,工件因与传送带摩擦而产生的热量。

 

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截流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为满分5 manfen5.com,式中常量k>0,I为电流强度,r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示。开始时MN内不同电流,此时两细线内的张力均为满分5 manfen5.com。当MN通以强度为满分5 manfen5.com的电流时,两细线内的张力均减小为满分5 manfen5.com,当MN内的电流强度变为满分5 manfen5.com时,两细线的张力均大于满分5 manfen5.com

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(1)分别指出强度为满分5 manfen5.com的电流和方向;

(2)MN分别通以强度为满分5 manfen5.com电流时,线框受到的安培力满分5 manfen5.com大小之比。

 

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现要测定一节蓄电池的电动势E(约为2V)和内阻r(较小)。除待测蓄电池外,可供使用的实验器材还有:

A、电流表(量程0~0.6A,0~3A);

B、电压表(量程0~3V,0~15V);

C、定值电阻满分5 manfen5.com,(阻值为2Ω,额定功率为5W);

D、定值电阻满分5 manfen5.com,(阻值为10Ω,额定功率为10W);

E、滑动变阻器满分5 manfen5.com,(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)

F、滑动变阻器满分5 manfen5.com,(最大阻值为100Ω,额定电流为1A)

G、开关S一个,导线若干。

利用以上部分器材,为了能尽量精确地测量蓄电池的电动势E和内阻r,同时又考虑操作的方便,则:

(1)由于蓄电池的内阻非常小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路。因此,电路中需要一个定值电阻做保护电阻R,那么,该保护电阻R应选择(    );滑动变阻器应选(      )。(选填实验器材前的序号代码)。

(2)根据实验要求,在虚线框内画出实验所需的电路图

(3)某同学以测得的电流I为纵坐标,电压U为横坐标,在I-U坐标平面内作出了如图所示的图像。那么,根据图像可知,该蓄电池的电动势约为(    )V,内阻约为(     )Ω。结果保留2位有效数字

(4)用笔画线代替导线将下列实物图连接起来,使之成为实验电路图(注意电表量程的选择)

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使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,导线若干。实验时,将多用电表调至×1Ω档,调好零点。完成下列填空:

(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔a为____(填“红”“黑”)色

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(2)若图1中多用电表与电流表的示数分别如图2(a),(b)所示,则多用电表的读数为____Ω。电流表的读数为______mA;

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(3)计算得到的多用电表内电池的电动势为_____V。(保留三位有效数字)

(4)某欧姆表头是量程为100μA的电流表,表盘上标示的电阻值是按照电池电动势E=1.5V而计算得出的,则a电池的电动势刚好是1.5V时,欧姆表的内阻_________kΩ;b表盘上30μA刻度线对应的电阻刻度值是________kΩ;

(5)当电池的电动势降低到1.4V时,用这个欧姆表测得某电阻为22.5kΩ,这个电阻真实值______kΩ

 

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用伏安法测量电阻满分5 manfen5.com时,MN接在恒定电压上,当S接a时电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A;当S接b时电压表示数为12V,电流表的示数为0.15A;为了较准确地测定满分5 manfen5.com,S应接在___点,满分5 manfen5.com的真实值为______Ω

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