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质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=﹢1.0×10-6C的带电微粒静止在空间...

质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=﹢1.0×10-6C的带电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1。在t=0时刻,电场强度的大小突然增加到E2=4.0×103N/C,电场方向保持不变;到t1=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右,场强大小E2保持不变。取g=10m/s2。求:

(1)电场强度E1的大小;

(2)t1=0.20s时刻带电微粒的速度大小;

(3)带电微粒在速度方向为水平向右时刻的动能。

 

(1)2.0×103N/C;(2)2m/s2;(3)1.6×10-3J。 【解析】 试题分析:(1)带电微粒静止,受力平衡:q E1=mg(2分), 解得E1=2.0×103N/C(1分) (2)在E2电场中,设带电微粒向上的加速度为a1, 根据牛顿第二定律q E2-mg=ma1(1分), 解得a1=10m/s2(1分) 设0.20s末带电微粒的速度大小为v1, 则v1=a1t, 解得v1=2. 0m/s(1分) (3)把电场E2改为水平向右后,带电微粒在竖直方向做匀减速运动,设带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1, 则 0-v1=-gt1,解得t1=0.20s(1分) 设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2, 根据牛顿第二定律 q E2=ma2 解得a2=20m/s2(1分) 设此时带电微粒的水平速度为v2, v2=a2t1,解得v2=4.0m/s 设带电微粒的动能为Ek,Ek=,解得Ek=1.6×10-3J(1 分) 考点:电场力,匀变速直线运动。 【名师点睛】由微粒在静电场中处于静止状态可判断出重力与电场力相等;当增大电场强度后,微粒向上做加速运动,当其变为水平方向后,微粒在竖直方向做匀减速直线运动,在水平方向做匀加速直线运动。  
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考点分析:
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如图甲所示,一小物块随足够长的水平传送带一起运动,一水平向左飞来的子弹击中小物块并从中穿过。固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块被击中后的位移x随时间t的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数,在3.0 s~4.5 s内为一次函数,取向左运动的方向为正方向,传送带的速度保持不变,g取10 m/ s2

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(1)定性描述小物块在前3.0s内的运动情况;

(2)求传送带速度v的大小;

(3)求小物块与传送带间的动摩擦因数μ。

 

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如图甲所示,质量为2kg的木板B静止在水平面上。某时刻物块A(可视为质点)从木板的左侧沿木板上表面滑上木板,初速度v0=4m/s。此后A和B运动的v-t图象如图乙所示,取重力加速度g=10m/s2,求:

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(1)A与B上表面之间的动摩擦因数μ1

(2)B与水平面间的动摩擦因数μ2

(3)A的质量。

 

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如图所示,竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h=0.45m的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求:

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(1)A经过Q点时速度的大小v0

(2)A与B碰后速度的大小v

(3)碰撞过程中系统(A、B)损失的机械能ΔE。

 

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某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为1mA、内阻约为100Ω)的内阻。实验室中可供选择的器材有:

电流表A1:量程为3mA,内阻约为200Ω;

电流表A2:量程为0. 6A,内阻约为0.1Ω;

定值电阻R1:阻值为10Ω;

定值电阻R2:阻值为60Ω;

滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;

直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;

开关,导线若干。

(1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为        (选填“A1”或“A2”)、定值电阻为        (选填“R1”或“R2”)。

(2)在图的方框中画出你设计的实验电路图。

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(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg =                      

 

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图为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图,已知闪光频率为每秒10次,且第一次闪光时小车恰好从A点开始运动。根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别为AB=2.42cm,BC=7.31cm,CD=12.20cm,DE=17.13cm。由此可知,小车运动的加速度大小为         m/s2,小车运动到D点时的速度大小为         m/s。(结果均保留2位有效数字)

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