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(18分)如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M...

(18分)如图所示,P1P2为一水平面,其上方紧贴放置一对竖直正对的带电金属板M、N,其下方紧贴放置一内壁光滑的半圆形绝缘轨道ADC,绝缘轨道ADC位于竖直平面内,右端A恰在两板的正中央处,N板上开有小孔B,孔B到水平面P1P2的距离为绝缘轨道直径的2/3倍。设仅在M、N两板之间存在匀强电场。现在左端C的正上方某一位置,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,经过绝缘轨道CDA后从A端竖直向上射入两板间,小球能从B孔水平射出,并恰好落到C端。整个过程中,小球的电荷量不变,孔B的大小及小球直径均可忽略,重力加速度为g。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)板间电场强度E;

(2)小球运动到绝缘轨道的最低点D时对轨道的压力大小。

 

(1) 如图,设绝缘轨道半径为R,A到板N的距离为d,AB的竖直距离为y,C到板N的距离为x;到达最低点D的速度为vD,到A点时的速度为vA ,到达孔B时的速度为vB 。 球在离开A经B到C的过程中,竖直方向只受重力作用,故从A到B和从B到C的时间相等,并设从A到B的时间为t。tAB = tBC(1分) 则有:         ①(1分)       ②(1分) 由①②得,        ③1分) 由题意,    ④(1分) 在水平方向上,有⑤(1分) 在竖直方向上,有⑥ 1分) 则③④⑤⑥四式,解得板间场强的大小(1分) (2)从A到B的过程中,有 ⑦(2分) 由题意⑧(1分) 由④⑦⑧三式可解得⑨(1分) 从D到A,根据机械能守恒,有          ⑩(2分) 在D点,有  …(2分)                    (2分) 【物理选修3-3】 .(1)2.2×105J   (5分) (2)根据玻意耳定律得:p1V1=p2V2       p2==2.5 大气压     (5分) (3)M / N  、ρNA / M   (5分) 【物理选修3-4】.【解析】 (1)v红=C/n1 v紫=C/n2                ∴ v红/ v紫=n2/n1   (2) C>30º   sinC=                    ∴n1<2                         (3) =n1    Δx=d(tanr2-tanr1)=d 【解析】略
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(14分)如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,在最低点B与水平轨道BC相切,圆弧半径为R,BC的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.3。不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍;

(2)物块在小车上由B运动到C的过程中小车相对于地面的位移是多少?

 

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(11分)要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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.

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                 

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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(4分)为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过Gl、G2光电门时,光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录.滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________.(填答案前的字母)

A. 5 g         B. 15 g       C. 40g      D. 400 g

(2)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为:_______________________. (用△t1、△t2、D、S表示)

 

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如图在矩形abcd区域内存在着匀强磁场,A、B带电粒子都是从M点由静止经同一电场加速后从顶角d处沿dc方向射入磁场,A、B又分别从p、q两处射出,已知dp连线和dq连线与ad边分别成30o和60o角,不计重力。A、B两粒子在磁场中运动的速度大小之比vA:vB为 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.6ec8aac122bd4f6e      B.6ec8aac122bd4f6e   C.6ec8aac122bd4f6e       D.6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,绝缘杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用。初始时杆与电场线垂直,将杆右移的同时顺时针转过90°,发现A、B两球电势能之和不变,根据图象给出的位置关系,下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.因为A、B两球电势能之和不变,所以电场力对A球或B球都不做功

B.A带正电,B带负电

C.A球电势能在增加

D.A、B两球带电量的绝对值之比qA∶qB=1∶2

 

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