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(13分)如图所示的电路中,4个电阻的阻值均为R,E为直流电源电动势,其内阻可以...

(13分)如图所示的电路中,4个电阻的阻值均为R,E为直流电源电动势,其内阻可以不计,平行板电容器两极板间的距离为d.在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m的带电小球.当电键K闭合时,带电小球静止在两极板间的中点O上.

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(1)求小球所带的电荷的极性和电量

(2)现把电键打开,带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能损失,但带电小球的电荷量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电荷量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷量.

 

  ,带正电(2) 【解析】由电路图可以看出,因R4支路上无电流,电容器两极板间电压,无论K是否闭合始终等于电阻R3上的电压U3,当K闭合时,设此两极板间电压为U,电源的电动势为E,由分压关系可得U=U3=E                 ①     (2分) 小球处于静止,由平衡条件得=mg      ②      (1分) 所以  ,带正电                 (2分) (2)当K断开,由R1和R3串联可得电容两极板间电压为U′=   ③(1分) 由①③式得U′=U         ④(1分) U′<U表明K断开后小球将向下极板运动,重力对小球做正功,电场力对小球做负功,由功能关系可知 mg=mv2-0        ⑤(2分) 因小球与下极板碰撞时无机械能损失,设小球碰后电荷量变为q′,由功能关系得 q′U′-mgd=0-mv2                    ⑥(2分) 联立上述各式解得(1分) 即小球与下极板碰后电荷符号未变,电荷量变为(1分) 本题考查含容电路的分析,由电路图可以看出,因R4支路上无电流,电容器两极板间电压,无论K是否闭合始终等于电阻R3上的电压U3,当K闭合时,设此两极板间电压为U,电源的电动势为E,由分压关系可得U=U3=E,再以小球为研究对象,当小球静止时所受重力与电场力平衡,由此可求得小球电荷量大小和电性,当K断开后,由串联分压可求得电容器两端电压,同理求得电场力,再由动能定理可求得电场力做功,从而求得电荷电量
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(10分)如图所示,长为5m的细绳的两端分别系于竖立在水平地面上相距为6ec8aac122bd4f6e的两根杆上的A、B两点(两点等高,距地面足够高),绳上挂有一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12N的物体平衡时,求

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(1)绳中的张力6ec8aac122bd4f6e为多大

(2)若将A点缓慢下移1m,重新平衡后,物体下降的高度为多少?

 

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(8分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,因而引起功率变化。一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表(0-3V,约3kΩ),电流表(0-0.6A,约0.1Ω),电池,开关,滑动变阻器,待测小灯泡,导线若干。实验时,要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压。

 (1)在虚线框内画出实验电路图(3分)

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(2)根据实验测得数据描绘出如图乙所示的U-I图象,小灯泡电压随电流变化曲线,由此可知,小灯泡电阻R随温度T的关系是                             。(2分)

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(3)如果一电池的电动势2V,内阻2.5Ω。请你根据上述实验的结果,确定小灯泡接在该电池的两端, 小灯泡的实际功率是______W。(结果请保留两位有效数字)(3分)

 

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(6分)(1)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,若在图示状态下开始做实验,请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误__________                                          

_________________________________________________________________________________________________________________________________(至少写三项)(4分)

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(2)下图是①中更正后实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,纸带中数据的单位是:cm,求出小车运动加速度的大小为           m/s2,(计算结果保留2位有效数字)(2分)

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如图所示,两个电阻串联后接在电路中6ec8aac122bd4f6e两点,已知6ec8aac122bd4f6e两点间电压不变。某同学把一个实验室里的电压表并联在6ec8aac122bd4f6e两端时,读数为6ec8aac122bd4f6eV;将该电压表并联在6ec8aac122bd4f6e两端时,读数为4V,则6ec8aac122bd4f6e两点间电压( )

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A.大于9V              B.等于9V      

C.小于9V          D.无法确定

 

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如图所示,质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下,一起沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为30°,则弹簧的压缩量为(   )

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A.6ec8aac122bd4f6e                       B.6ec8aac122bd4f6e        

C.6ec8aac122bd4f6e                          D.6ec8aac122bd4f6e

 

 

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