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如图所示,在光滑绝缘水平面上有两个带电小球、,质量分别为3m和m,小球带正电q,...

如图所示,在光滑绝缘水平面上有两个带电小球6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,质量分别为3m和m,小球6ec8aac122bd4f6e带正电q,小球6ec8aac122bd4f6e带负电-2q,开始时两小球相距s0,小球6ec8aac122bd4f6e有一个水平向右的初速度v0,小球6ec8aac122bd4f6e的初速度为零,若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零,

(1)试证明:当两小球的速度相同时系统的电势能最大,并求出该最大值;

(2)在两小球的间距仍不小于s0的运动过程中,求出系统的电势能与系统的动能的比值的取值范围。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)由于两小球构成的系统合外力为零,设某状态下两小球的速度分别为和,由动量守恒定律得                            (1) (2分) 所以,系统的动能减小量为       (2) (2分) 由于系统运动过程中只有电场力做功,所以系统的动能与电势能之和守恒,考虑到系统初状态下电势能为零,故该状态下的电势能可表为             (3) (2分) 联立(1)、(3)两式,得      (4)(1分) 由(4)式得:当                 (5) (2分) 时,系统的电势能取得最大值,而将(5)式代入(1)式,得  (6)                                   即当两小球速度相同时系统的电势能最大,最大值为                                              (7) (1分) (2)由于系统的电势能与动能之和守恒,且初始状态下系统的电势能为零,所以在系统电势能取得最大值时,系统的动能取得最小值,为                 (8) (3分) 由于                                            所以在两球间距仍不小于的运动过程中,系统的电势能总小于系统的动能。 在这过程中两种能量的比值的取值范围为          (9) 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上,用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面中心重合,已知mA=0.5 kg,L=1.2 m,LAO=0.8 m,a=2.1 m,h=1.25 m,A球的速度大小vA=0.4 m/s,重力加速度g取10 m/s2,求:

(1)绳子上的拉力F以及B球的质量mB

(2)若当绳子与MN平行时突然断开,则经过1.5 s两球的水平距离;

(3)两小球落至地面时,落点间的距离.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:

A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)

B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)

C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)

D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)

E.多用电表

F.开关K1、K2,导线若干

有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:

①首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率,操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是        Ω.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路,你认为其中较合理的电路图是     。其理由是                               

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③在图丁中,根据你选择的电路把实物连接好。

④用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:                 

                                    ;用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV        .

 

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(b)所示.图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:

(1)图(b)的图像中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________(按顺序填写相应图线所对应的文字).

(2)图(a)所示的实验装置中,小球起到_____                        _的作用.

6ec8aac122bd4f6e(3)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论是                              

 

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如图所示,平行板电容器AB两极板水平放置,A在上方,B在下方,现将其和理想二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB 中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.若小球带正电,当A B间距增大时,小球打在N的右侧

B.若小球带正电,当A B间距减小时,小球打在N的左侧

C.若小球带负电,当A B间距减小时,小球可能打在N的右侧

D.若小球带负电,当A B间距增大时,小球可能打在N的左侧

 

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如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为11:2,原线圈两端的输入电压说明: 6ec8aac122bd4f6e,电表均为理想电表,滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10Ω。下列叙述中正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.该交流电的频率为100Hz

B.电流表的读数为4A

C.电压表的读数为说明: 6ec8aac122bd4f6e

D.若滑动变阻器的滑动触头P向a端移动,电流表的读数变大

 

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