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如图所示,光滑绝缘水平台距水平地面高h=0.80 m,地面与竖直绝缘光滑圆形轨道...

如图所示,光滑绝缘水平台距水平地面高h=0.80 m,地面与竖直绝缘光滑圆形轨道在A点连接,A点距竖直墙壁s=0.60 m,整个装置位于水平向右的匀强电场中.现将质量为m=0.1 kg、电荷量为q=1×10-3 C的带正电荷的小球(可视为质点),从平台上的端点N由静止释放,离开平台N点后恰好切入半径为R=0.4 m的绝缘光滑圆形轨道,并沿圆形轨道运动到P点射出.图中O点是圆轨道的圆心,B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点,AO与BO之间夹角为53°,取g=10  m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

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(1)电场强度E的大小;

(2)运动过程中,小球的最大速度(结果可以保留根号);

(3)小球对轨道的最小压力.

 

(1) 750 N/C(2) 5.92 m/s. (3) 2.5 N 【解析】(1)由运动的分解:h=t1=0.4 s 解得:E==750 N/C. (2)设小球切入A点的速度为vA,vy=gt1=4 m/s vx=t1=3 m/s 故得:vA==5 m/s 电场力:F电=qE=mg,方向如图甲所示: tanθ=  ,θ=37° 合外力:F=mg 由此可知,小球到达D的对称点G的速度将最大,如图乙所示. 由A点到G点对小球应用动能定理: FR=将F、R、vA的值代入得: m/s=5.92 m/s. (3)在D点,因为电场力和重力的合力方向指向圆心,跟D点的速度垂直,所以小球对轨道压力最小. 由G到D,应用动能定理-2FR= 将F、R、vG的值代入得:vD=m/s 在D点应用牛顿第二定律F+FN=m 解得:FN=2.5 N.
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考点分析:
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如图是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.P是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0 A和U=110 V,重物P上升的速度v=0.70  m/s.已知该装置机械部分的机械效率为70%,重物的质量m=45 kg(g取10  m/s2).求:

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(1)电动机消耗的电功率P及绳对重物做功的机械功率P各多大?

(2)电动机线圈的电阻R多大?

 

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如图所示的装置,U1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板.板长为l,两板间距离为d,一个质量为m、带电量为-q的粒子,经加速电压加速后沿金属板中心线水平射入两板中,若两水平金属板间加一电压U2,当上板为正时,带电粒子恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电粒子则射到下板上距板的左端1/4处,求:

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(1)6ec8aac122bd4f6e为多少?

(2)为使带电粒子经U1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U2应满足什么条件?

 

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某同学设计了如图所示的电路,用来测量未知电阻Rx的阻值,在下列可供选择的器材中:

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A.被测电阻Rx,阻值约为50 Ω

B.电源(电动势10 V,内阻0.5 Ω)

C.电流表(量程0~200 mA,内阻约为r2)

D.电流表(量程0~300 mA,内阻约为r3)

E.定值电阻500 Ω

F.定值电阻100 Ω

G.滑动变阻器(0~100 Ω,1 A)

H.滑动变阻器(0~2000 Ω,0.5 A)

I.开关,导线若干

测量时,电流表A1应选用________,电流表A2应选用________,R1应选用________,R2________.(填所选仪器前面的字母)

将该同学的实验步骤补充完整:

①将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关;

②将滑动变阻器的滑片移到适当位置,读出电流表A1、A2的读数;

③[ZZ1Z]  ;

④实验完毕后,拆除电路.

若某次测量时电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,则被测电阻的测量值为Rx=________.

 

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某同学为完成“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验,使用如图所示的实验器材:电源E(电动势为12 V,内阻不计),木板N(木板上依次铺有白纸、复写纸和导电纸各一张),两个金属接线柱A、B做电极,滑动变阻器R(其总阻值小于两电极间导电纸的电阻),直流电压表V(量程为6 V,内阻很大),电流表G(量程0~300 μA,零刻线在刻度盘中央),开关、探针和导线若干.

现用图中仪器描绘两电极间电场中的等势线,A、B间电压要求为6 V.

(1)在图甲中完成实验电路的连线(导线不得交叉).

(2)本实验的原理是利用导电纸上形成的________来模拟真空中的________静电场.因此对所模拟的静电场来说,图甲中的A相当于________,B相当于________.

(3)图乙为实验装置的一部分,图中A、C、D、O、E、F、B各点相邻两点间距离相等,其中A、B为金属接线柱.当电流从左接线柱流入电流表G时,其指针向左侧偏转.当探针Ⅰ接在F点,探针Ⅱ接在导电纸上某点时,电流表G指针向右接线柱一侧偏转.为尽快找到等势点,探针Ⅱ应________移动.(填\!向左\"或\!向右\")

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如图所示,当电路中滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时(    )

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A.电容器C的电容增大

B.电容器C两极板间的电场强度增大

C.电压表的读数减小

D.R1消耗的功率增大

 

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