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如图所示,在光滑绝缘的水平面上,放置两块直径为2L的同心半圆形金属板A、B,两板...

如图所示,在光滑绝缘的水平面上,放置两块直径为2L的同心半圆形金属板A、B,两板间的距离很近,半圆形金属板A、B的左边有水平向右的匀强电场E1,半圆形金属板A、B之间存在电场,两板间的电场强度E2可认为大小处处相等,方向都指向O,现从正对A、B板间隙、到两板的一端距离为d处静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒不计重力,此微粒恰能在两板间运动且不与板发生相互作用.

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1求半圆形金属板A、B之间电场强度的E2的大小?

2从释放微粒开始,经过多长时间微粒的水平位移最大?

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)加速阶段: ①(3分) 圆周运动阶段: ②(3分) 解得: (1分) (2)微粒在电场E1中加速度: (1分) 运动时间: (2分) 在AB轨道里运动时间 (2分) 所以从开始运动到第n次达到最大位移的总时间: (2分) 【名师点睛】带电粒子在E1的电场中做匀加速直线运动,进入E2的电场中做匀速圆周运动,离开E1的电场的速度就是在电场E2中做圆周运动的速度,由动能定理和向心力公式求出E2;释放微粒后,微粒的水平位移最大的位置是半圆形金属板的最右端,而粒子运动具有往复性,先加速进入半圆形金属板,从金属板进入E1的电场,减速到零再反向加速,沿原轨迹进入金属板运动,如此往复,水平位移最大的时间就是一组值。 考点:带电粒子在电场中的运动。  
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考点分析:
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用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…,计算出t02、t12….

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1挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0.从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai.则满分5 manfen5.com=__________结果用t0和ti表示

2作出满分5 manfen5.com﹣i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M=__________

3若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是__________

A.1g         B.5g           C.40g          D.100g.

 

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(6分)利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.

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(1)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为_________

(2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep.建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1和k2表示).

 

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如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端,现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g,不计一切摩擦。则

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A.小球A、B在水平面上不可能相撞

B,B球刚滑至水平面时速度大小为满分5 manfen5.com

C.A球刚滑至水平面时速度大小为满分5 manfen5.com

D.整个过程中,轻绳对B球做功为9mgL/8

 

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如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达满分5 manfen5.com线,有如图所示的①②③三条路线,其中路线③是以满分5 manfen5.com为圆心的半圆,满分5 manfen5.com。赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力均为满分5 manfen5.com。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则:

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A.赛车经过路线②③时的位移相等

B.选择路线②,赛车的速率最小

C.选择路线③,赛车所用时间最短

D.①②③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等

 

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一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻R1、R2组成如图乙所示的电路,当开关S接通位置1时,三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后,电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,下列判断正确的是

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A.P1>P               B.P1<P2

C.PD+P1+P2<3P       D.PD+P1+P2>3P

 

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