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当代物理理论认为:当一个体系的势能最小时,系统会处于稳定平衡状态,这个规律称为 ...

当代物理理论认为:当一个体系的势能最小时,系统会处于稳定平衡状态,这个规律称为 “最小势能原理”。如图甲所示,两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上,两球均可视为点电荷,其中A球固定,带电量QA=2×10﹣4C,B球的质量为m=01kg以A为坐标原点,沿杆向上建立直线坐标系如乙图,B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线所示,直线为曲线I的渐近线,P点为曲线的最低点,坐标为6m、6J,Q点坐标为2m、10J).甲图中M点离A点距离为6m.(g取10m/s2,静电力恒量k=90×109N•m2/C2.)

1求杆与水平面的夹角θ;

2求B球的带电量QB

3求M点电势φM

4若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动,求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度

 

(1)(2)(3)(4) 【解析】 试题分析:(1)渐近线II表示B的重力势能随位置的关系关系, 即 则 即 (2)由图乙中的曲线I可知,在x=6m处总势能最小,动能最大,该位置B受力平衡,则有 即,解得 (3)M点的电势能 M点的电势 (4)在M点B球总势能为6J,根据能量守恒定律,当B的动能为零,总势能为10J, 由曲线I知B离A最近距离为x=2m 解得 考点:考查了能量守恒定律,牛顿第二定律,电场力做功 【名师点睛】此题考查读图能量,注意选择合适的点,分析隐含的条件,同时要熟练应用牛顿运动定律和能量守恒解题.  
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考点分析:
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一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表

  

 

后轮驱动直流永磁电机

 

26″电动自行车

额定输出功率

112W

整车的质量

30kg

额定电压

40V

最大的载重

120kg

额定电流

4A

根据图表提供的信息,求:

1电机在额定工作状态下的内阻;

2如果质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力f恒为车和人总重量的k=002倍取g=10m/s2。则在额定工作状态下,人骑车行驶的最大速度vm

3假设电机保持在额定电压下工作,内阻同1且不变,某人骑车由静止出发,速度逐渐增大,求电机在理论上可能实现的最大输出功率。

 

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如图所示,在直角坐标系xoy中,虚线ab将第一象限分成两块区域,左边区域匀强电场沿x轴正方向,电场强度E1,右边区域匀强电场方向沿y轴负方向,电场强度E2现一个质量为m重力忽略不计,电荷量为q的正粒子静止放在y轴上的P0,h点,粒子在电场力的作用下运动,最后从x轴上的Q点离开电场区域,已知虚线ab距y轴的距离L,求:

1粒子穿过E1电场区域的速度;

2粒子经过Q点的速度大小和Q点的坐标

 

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用以下器材可测量电阻Rx的阻值。

A待测电阻Rx,阻值约为600Ω;

B电源E,电动势约为60V,内阻可忽略不计

C毫伏表V1,量程为0~500mV,内阻r1=1000Ω

D电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为10kΩ

E,电流表A,量程为0~06A,内阻r3约为1Ω;

F定值电阻R0,R0=60Ω;

G滑动变阻器R,最大阻值为150Ω;

H单刀单掷开关S一个,导线若干

1测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图在图中标出所用器材的字母代码,如V1、V2、A等

2若选测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx=        ,式中各符号的意义是:               所有物理量用题中代数符号表示

 

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根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示的电路可以测定电池的电动势和内电阻,R为一变阻箱,改变R的阻值,可读出电压表V相应的示数U。对测得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图乙所示,已知R0=100Ω,请完成以下数据分析和处理

1图乙中电阻为      Ω的数据点应剔除;

2在坐标纸上画出 关系图线;

3图线的斜率是    ,由此可得电池电动势E=    V。结果保留两位有效数字

 

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在“测金属丝电阻率”实验中:

1测长度时,金属丝的起点、终点位置如图a,则长度为          cm;用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图b,则直径为     mm

2用多用电表“×100”欧姆挡估测其电阻,示数如图c,则阻值为    Ω;

3用此多用电表进行测量,当选用量程为50mA的电流挡测量电流时,指针也位于图c位置,则所测电流为    mA;当选用量程为10V的直流电压挡测量电压时,表针也位于图c位置,则所测电压为     V;

 

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