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在场强为E=100 V/m的竖直向下的匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属...

在场强为E=100 V/m的竖直向下的匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方,高为h=0.8 m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内,如图12所示.放射源以v0=200 m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m=2×1015 kg、电荷量为q=+1012 C的带电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力,试求:

   (1)粒子下落过程中电场力做的功;

   (2)粒子打在金属板上时的动能;

   (3)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.(结果保留两位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)8×10-11 J (2)1.2×10-10 J (3)4.0 m2 【解析】(1)粒子在下落过程中电场力做的功 W=Eqh=100×10-12×0.8 J=8×10-11 J    (2)粒子在整个运动过程中仅有电场力做功,由动能定理得W=Ek2-Ek1 Ek2=8×10-11 J+2×10-15×2002/2 J=1.2×10-10 J    (3)粒子落到金属板上的范围是一个圆.设此圆的半径为r,只有当粒子的初速度与电 场的方向垂直时粒子落在该圆的边缘上,由运动学公式得 h=at2=t2 代入数据求得t≈5.66×10-3 s 圆半径r=v0t≈1.13 m 圆面积S=πr2≈4.0 m2.
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考点分析:
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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动, 从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求:

   (1)电场强度E的大小和方向;

   (2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;

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如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,管道内侧壁半径为R,小球半径为r,当小球以初速度V0从管道最低点出发,到最高点时恰好对管道无压力,求:V0的大小

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如图所示,将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中,当金属棒中通以0.4 A电流时,弹簧恰好不伸长,求:匀强磁场的磁感应强度是多大?  

说明: 6ec8aac122bd4f6e                            

 

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两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线.回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (1)根据甲、乙两同学描绘的图线,可知                                                       (  )

     A.甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据

     B.甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据

     C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据

     D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据

   (2)图象中两直线的交点表示的物理意义是                                                  (  )

     A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端                          

     B.电源的输出功率最大

     C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W                           

     D.电源的效率达到最大值

   (3)根据图(b),可以求出定值电阻R0   Ω,电源电动势E=  V,内电阻r=  Ω.

   (4)该电路中电流表的读数能否达到0.6 A,试说明理由.

 

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某兴趣小组想测定某种电烙铁合金丝的电阻率,用螺旋测微器测出合金丝的直径如图所示,则示数为_______mm

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