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如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×...

如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)

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(1)小球B开始运动时的加速度为多大?

(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?

(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l m时,速度为v=1.0 m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?

 

略 【解析】⑴开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动, 由牛顿第二定律得:………………3分 解得:……………………………………………………1分 代人数据解得:a=3.2 m/s2……………………………………………………………2分 ⑵小球B速度最大时合力为零,即…………………………….2分 解得:…………………………………………………………1分  代人数据解得:h1=0.9 m…………………………………………….…….2分 ⑶小球B从开始运动到速度为v的过程中, 设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功为W3,根据动能定理有: …………………………………………………………….2分  ………………………………………………………………….1分 ………………………………………………………….2分 解得:………………………2分 设小球B的电势能改变了△Ep,则:           ………………2分 解得:……………………………………………1分
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考点分析:
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如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度说明: 6ec8aac122bd4f6e射入物块后,以水平速度说明: 6ec8aac122bd4f6e射出。重力加速度为g。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

求:(1)此过程中系统损失的机械能;

   (2)此后物块落地点离桌面的边缘的水平距离

 

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滑板运动是一项非常刺激的水上运动。研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为说明: 6ec8aac122bd4f6e,其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角说明: 6ec8aac122bd4f6e时(图12-1),滑板做匀速直线运动,相应的说明: 6ec8aac122bd4f6e,人和滑板的总质量108kg,试求(重力加速度g取10m/s2,说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e,忽略空气阻力):

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)水平牵引力的大小;

(2)滑板的速率;

(3)水平牵引力的功率。

 

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下图为一电学实验的实物连线图。该实验可用来测量特测电阻Rx的阻值(约500Ω)。图中两个电压表量程相同,内阻都很大。实验步骤如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻接近;将滑动变阻器的滑动头调到最右端。

合上开关S。

将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都具有明显偏转。

④记下两个电压表说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e的读数U1和U2。

⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e的多组读数U1和U2。

⑥求Rx的平均值。

回答下列问题:

(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为说明: 6ec8aac122bd4f6e滑动变阻器的符号为说明: 6ec8aac122bd4f6e,其余器材用通用的符号表示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx                     。

(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,且U1、U2、R0、 说明: 6ec8aac122bd4f6e的内阻r1、说明: 6ec8aac122bd4f6e的内阻r2表示Rx的公式为Rx                                          。

 

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如图为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图.

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(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,它们的质量m1和m2的关系应是m1____m2;

(2)为保证小球做平抛运动,必须调整斜槽轨道,使斜槽末端切线___________;

(3)不放球2,球1从槽上滚下落到P;放球2,球1从槽滚下落到M,球2落到N,若碰撞中动量守恒,则m1OP=                    。

 

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如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是

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A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

 

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