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如图所示,在真空中的竖直平面内,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球...

如图所示,在真空中的竖直平面内,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球ABA球的电荷量为+4qB球的电荷量为—3q,组成一带电系统。虚线MNPQ平行且相距3L,开始时PQ恰为杆的中垂线。在MNPQ间加竖直向上的匀强电场,恰能使带电系统静止不动。现使电场强度突然加倍(已知当地重力加速度为g),求:

(1)B球刚进入电场时的速度v1的大小;

(2)B球的最大位移及从开始静止到最大位移处B球电势能的变化量;

(3)带电系统运动的周期T

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)设带电系统静止时电场强度为E,有2mg =4qE,解得      ① 电场强度加倍后,从开始静止到B进入电场,根据动能定理有              ② 联立①②得B球刚进入电场时的速度 (2)设B球在电场中的最大位移为s,经分析知A球向上越过了MN,根据动能定理有 ks*5u 解得s=1.2L   故B球的最大位移s总=2.2L 电场力对B球做功 则B球电势能增加3.6mgL (3)带电系统向上运动分为三阶段,第一阶段匀加速运动,据牛顿第二定律有 ,运动时间; 第二阶段匀减速运动,同理可得 设A球出电场时速度为v2,根据运动学公式有:,解得,; 第三阶段匀减速运动,, 则运动周期 【解析】略
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考点分析:
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如图所示为火车站用来装卸煤炭使用的水平传送带模型,水平传送带的长度为L=8m,传送带的皮带轮半径均为R=0.4m,皮带轮转动的角速度为ω=10rad/s。传送带的底部距地面的高度为h=4.2m,现有一块矩形煤炭(视为质点)无初速度地释放在水平传送带的A点位置处(AB分别为皮带轮中心轴正上方的两个点).已知煤炭与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.2.皮带轮与皮带之间始终不打滑.空气阻力不计, g取10m/s2.回答下列问题:

 ⑴ 水平传送带的传动速度为多少?该块煤炭由A传送到B所用的时间是多少?

⑵ 该块煤炭到达B点后是沿着皮带轮的圆弧滑下,还是离开圆弧飞出?说明原因(要求有必要的理论运算)。

⑶ 该块煤炭落在水平地面上的落点与O2点正下方的水平距离多大?

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如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、 电荷量q= 4×102C的小球。现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力。取g=10m/s2.求:

(1)小球的电性。

 (2)细线在最高点受到的拉力。

 (3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时,小球距O点的高度.

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如图12所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1kg、

带电量q=+2.5×10-4C的小滑块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场,如图所示,现对木板施加一水平向右的拉力F.取g=10m/s2,求:

   (1)使物块不掉下去的最大拉力F

   (2)如果拉力F=11N恒定不变,小物块所能获得的最大动能.

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如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为RC点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ。现有质量为m的物块从D点无初速释放,物块与斜面AB间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:

(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;

(2)物块在斜面上运动到最高点时离B点的距离。

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某课外学习小组想描绘标有“4 V、2 W”的小灯泡的U—I图象,除导线和开关外还备有以下器材可供选择:

A.电流表(量程0.6 A,内阻约为1 Ω)         

B.电流表(量程3.0 A,内阻约为0.2 Ω)

C.电压表(量程5.0 V,内阻约为5 kΩ)         

D.电压表(量程15.0 V,内阻约为15 kΩ)

  E.滑动变阻器(最大阻值为200 Ω,额定电流100 mA)

  F.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)

  G.电源(电动势为6.0 V,内阻约为1.5 Ω)

(1)实验中所用的电流表应选     ;电压表选     ;滑动变阻器应选     .(只需填器材前面的字母代号)

(2)将图10中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好).实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最      端.(填“左”或“右”)

(3)经过正确的操作,测得的数据如下表:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请在图11中描点画出小灯泡的U—I曲线.

说明: 6ec8aac122bd4f6e 说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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