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有一带负电的小球,其带电量q=—2×10-3C。如图所示,开始时静止在场强E=2...

有一带负电的小球,其带电量q=—2×10-3C。如图所示,开始时静止在场强E=200 N/C的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=5cm,与A板距离H=45 cm,重力作用不计。在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍,已知k=5/6  ,而碰后小球的速度大小不变.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)设匀强电场中挡板S所在位置处电势为零,则电场中P点的电势为多少?小球在P点时的电势能为多少?(电势能用Ep表示)

(2)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功?

(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(取lg1.2=0.08)

 

(1) 0.02 J(2) 0(3) n≥12.5,即小球经过13次碰撞后,才能抵达A板 【解析】(1)由匀强电场的场强和电势差之间的关系式得USP=Eh 由电势差和电势之间的关系得USP= 联立解得P点的电势为         -Eh=0 V -200×5×10-2 V=-10 V 小球在P点的电势能为Ep=q   =-2×10-3×(-10) J=0.02 J (2)对小球从P点出发第一次回到最右端的过程应用动能定理得W电=Ek1-Ek0 由题可知小球从P出发第一次回到最右端时速度为零,所以W电=Ek1-Ek0=0-0=0 (3)设碰撞n次后小球到达A板,对小球运动的全过程应用动能定理得 qEh-knqE(h+H)=Ekn-Ek0 小球到达A板的条件是:Ekn≥0 联立解得n≥12.5,即小球经过13次碰撞后,才能抵达A板
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考点分析:
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如图所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做二次完整的圆周运动(其轨迹恰好不穿出边界L1),以后可能重复该运动形式,最后从边界L2穿出.重力加速度为g,上述d、E0、m、v、g为已知量.

(1)求该微粒通过Q点瞬间的加速度;

(2)求磁感应强度B的大小和电场变化的周期T;

(3)若微粒做圆周运动的轨道半径为R,而d=4.5R,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求微粒所用的时间.

 

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在地面上有竖直放置的静止物体A和B,A、B之间用不计质量的轻弹簧栓接在一起,弹簧的劲度系数k=l00N/m,A、B的质量均为lkg,现用F=20N的竖直向上恒力作用在物体A上,使A竖直上升,重力加速度g=l0m/s2,设弹簧始终是在弹性限度内,空气阻力不计。求:(1)从力F开始作用到物体B刚离开地面的过程中拉力F做的功;

(2)物体B刚离开地面时物体A的速度大小;

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某学习小组在用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,实验室备有下列器材:

A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω)

B.电流表A(量程0—0.6A,内阻约为0.5Ω)

C.电压表V(量程0—0.6V,内阻为RV=2000Ω)

D.滑动变阻器R(0—20Ω)  

E.定值电阻R0若干  F.开关和导线若干

①若欲较精确地测出电源的电动势和内阻,需扩大电压表量程,实验室中有以下四种阻值的定值电阻供选择,则定值电阻R0应选取____________.

A.2000Ω      B.4000Ω

C.6000Ω      D.8000Ω

②请在方框中画出该实验电路原理图

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③该小组同学根据实验电路,测出七组实验数据,并利用测出的数据直接绘出了U—I图线(I为电流表A的示数,U为电压表V的示数),若把电流表和改装后的电压表当成理想电表,则依图线可得被测电池的电动势

E=     V,内阻r=     Ω

说明: 6ec8aac122bd4f6e

④该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差,产生误差的原因可能是:                

 

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某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端,开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后昕到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(空气阻力对本实验的影响可以忽略),问:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为         

②滑块与斜面间的动摩擦因数为          

③以下能引起实验误差的是         (选填答案番号)

A.滑块的质量      B.当地重力加速度的大小

C.长度测量时的读数误差   D.听到小球落地和滑块撞击挡板声音的时间不同

 

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如图,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场的宽度MJ和JG均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度 v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框的机械能减少量为△E,重力对线框做功的绝对值为W1,安培力对线框做功的绝对值为W2,下列说法中不正确的有(     )

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A.v2 :v1 = 1 :2         B.v2 :v1 =1 :4

C.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,W2 等于 △E

D.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能变化量为W1-W2

 

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