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如图所示,匀强电场方向沿x轴的正方向,场强为E.在A(d,0)点有一个静止的中性...

如图所示,匀强电场方向沿x轴的正方向,场强为E.在A(d,0)点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒,其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动,经过一段时间到达(0,-d)点.不计重力和分裂后两微粒间的作用.试求
(1)分裂时两个微粒各自的速度;
(2)当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒1做功的瞬间功率;
(3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离.

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(1)微粒1做的是类平抛运动,根据类平抛运动的规律可以求得微粒1的速度的大小,再由动量守恒求得微粒2的速度的大小; (2)电场力做功的瞬时功率,要用沿电场力方向的瞬时速度的大小,再由P=Fv可以求得瞬时功率的大小; (3)画出粒子的运动轨迹,由几何知识可以求得两微粒间的距离. 【解析】 (1)微粒1在y方向不受力,做匀速直线运动;在x方向由于受恒定的电场力,做匀加速直线运动.所以微粒1做的是类平抛运动. 设微粒1分裂时的速度为v1,微粒2的速度为v2则有: 在y方向上有   d=v1t 在x方向上有a=,   d=at2  v1= 速度方向沿y轴的负方向. 中性微粒分裂成两微粒时,遵守动量守恒定律,有  mv1+mv2=0 所以 v2=-v1 所以 v2的大小为 ,方向沿y正方向. (2)设微粒1到达(0,-d)点时的速度为VB,则电场力做功的瞬时功率为, P=qEVB cosθ=qEVBx, 其中由运动学公式 VBx==, 所以 P=qE, (3)两微粒的运动具有对称性,如图所示,当微粒1到达(0,-d)点时发生的位移  S1=d, 则当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离为BC=2S1=2d. 答:(1)分裂时微粒1的速度大小为,方向沿着y轴的负方向;微粒2的速度大小为,方向沿着y轴的正方向; (2)当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒1做功的瞬间功率是 qE ; (3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离是2d.
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考点分析:
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在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神.为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力.

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探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…;
(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度v1、v2、v3、…;
(3)作出W-v草图;
(4)分析W-v图象.如果W-v图象是一条直线,表明∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝\sqrt{v}等关系.
以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是______
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、….所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、….
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜.
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小.
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算.

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用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(1)电流表(量程0.6A、3A);
(2)电压表(量程3V、15V)
(3)定值电阻(阻值1Ω,额定功率5W)
(4)定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W)
(5)滑动变阻器(阴值范围0--10Ω,额定电流2A)
(6)滑动变阻器(阻值范围0-100Ω、额定电流1A)
那么
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择______V,电流表的量程应选择______A; R应选择______Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是______Ω的滑动变阻器.
(2)引起该实验系统误差的主要原因是______

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用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.
指针位置选择开关所处挡位读   数
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b电阻×100Ω


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D.0
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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