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如图所示,质量为、电荷量为的小球(视为质点)通过长为的细线悬挂于O点,以O点为中...

如图所示,质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e、电荷量为说明: 6ec8aac122bd4f6e的小球(视为质点)通过长为说明: 6ec8aac122bd4f6e的细线悬挂于O点,以O点为中心在竖直平面内建立直角坐标系xOy,在第2、3象限内存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为说明: 6ec8aac122bd4f6e (式中说明: 6ec8aac122bd4f6e为重力加速度) 。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)把细线拉直,使小球在第4象限与x正方向成说明: 6ec8aac122bd4f6e角处由静止释放,要使小球能沿原路返回至出发点,说明: 6ec8aac122bd4f6e的最小值为多少?

(2)把细线拉直,使小球从说明: 6ec8aac122bd4f6e处以初速度说明: 6ec8aac122bd4f6e竖直向下抛出,要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,则说明: 6ec8aac122bd4f6e的最小值为多少?

 

(1)(2)              【解析】(1)要使小球释放后能沿原路返回,则小球释放后最多只能摆至第二象限细线与x轴负向成角处(由重力与电场力的合力方向决定)。恰摆到与x轴负向成角对应的θ即为最小。对这一过程用动能定理:                 (6分) 解之得                                                     (2分) (2)要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,只需要让小球从处出发能沿半径为L的圆周通过y轴最高点即可。设通过y轴最高点时小球速度为 对这一过程用动能定理(电场力做功为零):    (6分) 在最高点由牛顿第二定理可得:                           (3分) 联立解得:                                            (2分)
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如图所示,斜面倾角为说明: 6ec8aac122bd4f6e,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足够长。一带有速度传感器的小物块(可视为质点),自A点由静止开始沿斜面下滑,速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

时间(s)

0

1

2

3

4

5

6

…….

速度(m/s)

0

6

12

17

21

25

29

…….

 

取g=10m/s2,求:

(1)斜面的倾角说明: 6ec8aac122bd4f6e多大?

(2)小物块与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数说明: 6ec8aac122bd4f6e为多少?

(3)AB间的距离xAB等于多少?

 

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现有一块灵敏电流表A1,量程为150μA,内阻r1约为1000Ω,要精确测出其内阻r1,提供的器材有:

电流表A2:量程1mA,内阻r2=50Ω   

定值电阻四个:R0=100Ω;R1=40Ω;R2=4000Ω;R3=40000Ω

滑动变阻器说明: 6ec8aac122bd4f6e:阻值范围0~20Ω

电源E:电动势约为4.5V、内阻很小

开关S一个,导线若干

(1)为了精确测出r1,实验小组设计出了如图甲的、便于多次测量的、并能保证各电表示数超过其量程的说明: 6ec8aac122bd4f6e的实验电路图。图中的电阻R对电路起保护作用,在R1、R2、R3中,R应选用           

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)请按电路图图甲,在图乙中完成电路连接。(请在答题卡上画)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)在所测量的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算A1表的内阻,计算的表达式为r1         。(式中的I1、I2分别是电流表A1和A2此次的示数)

 

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某学习小组做探究“功与物体速度变化关系”的实验(如图,已平衡好小车的摩擦),图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中每条橡皮筋伸长的长度都相等。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

(1)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的(如下图),为了测量小车获得的速度,应选用纸带的     部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.GK      B.AD      C.AK      D.EH

(2)改变橡皮筋对小车做的功,测量并计算出每次小车获得的速度和速度的平方,将数据记录到右侧表格中。根据数据,同学甲猜想物体获得的速度说明: 6ec8aac122bd4f6e与外力对物体做的功W之间可能存在正比关系,同学乙猜想说明: 6ec8aac122bd4f6e2与W有正比关系,于是甲、乙两位同学用图像法处理数据,找寻支持他们猜想的依据。他们分别在以下(a)、(b)图中建立了说明: 6ec8aac122bd4f6e-W和说明: 6ec8aac122bd4f6e2-W坐标,现已将数据点正确描上,请你根据描好的点,帮他们画好(a)、(b)图的图线

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e(3) 由(a)中图像得出结论:                    

由(b)中图像得出结论:                   

 

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回旋加速器的核心部分是两个半径为R的D型金属扁盒,如图,盒正中央开有一条窄缝,在两个D型盒之间加交变电压,于是在缝隙中形成交变电场,由于屏蔽作用,在D型盒内部电场很弱,D型盒装在真空容器中,整个装置放在巨大电磁铁的两极之间,磁场方向垂直于D型盒的底面,只要在缝隙中的交变电场的频率不变,便可保证粒子每次通过缝隙时总被加速,粒子的轨道半径不断增大,并逐渐靠近D型盒边缘,加速到最大能量E后,再用特殊的装置将它引出。在D型盒上半面中心出口A处有一正离子源,正离子所带电荷量为q、质量为m,加速时电极间电压大小恒为U。(加速时的加速时间很短,可忽略;正离子从离子源出发时初速为零)。则下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.增大交变电压U,则正离子在加速器中运行时间将变短

B.增大交变电压U,则正离子在加速器中运行时间将不变

C.正离子第n次穿过窄缝前后的速率之比为说明: 6ec8aac122bd4f6e

D.回旋加速器所加交变电压的频率为说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。其正上方A位置有一个小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。在小球的整个下降阶段,弹簧未超出弹性限度,不计空气阻力。则下列说法中正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.从A→B过程,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量

B.从A→C过程,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量

C.从A→D过程,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

D.从B→D过程,小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量

 

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