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如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的小球.整...

如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的小球.整个装置处于水平向右,场强大小为manfen5.com 满分网的匀强电场中.
(1)求小球在电场中受到的电场力大小F;
(2)当小球处于图中A位置时,保持静止状态.若剪断细绳,求剪断瞬间小球的加速度大小a;
(3)现把小球置于图中位置B处,使OB沿着水平方向,轻绳处于拉直状态.小球从位置B无初速度释放.不计小球受到的空气阻力.求小球通过最低点时的速度大小v.

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(1)小球在电场中受到的电场力大小为F=qE. (2)当小球处于图中A位置时,保持静止状态,合力为零,当剪断绳子的瞬间小球的合力是重力和电场力的合力大小,根据牛顿第二定律求解加速度. (3)小球从位置B无初速度释放,重力做功正功,电场力做负功,根据动能定理求解小球通过最低点时的速度大小. 【解析】 (1)小球在电场中受到的电场力大小为F=qE=. (2)根据平行四边定则得:剪断瞬间小球受到重力和电场力的合力大小      F合== 根据牛顿第二定律得  小球的加速度为 a== (3)小球从位置B无初速度释放到最低点的过程中,根据动能定理得     mgl-Eql= 解得  v= 答: (1)小球在电场中受到的电场力大小F等于; (2)剪断瞬间小球的加速度大小a是; (3)小球通过最低点时的速度大小v是.
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考点分析:
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实验题
(1)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.
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①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做______运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m______小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~manfen5.com 满分网图线后,发现:当manfen5.com 满分网较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是______
A.改画a与manfen5.com 满分网的关系图线       B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与manfen5.com 满分网的关系图线         D.改画a与manfen5.com 满分网的关系图线
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用如图3所示的电路.
①请根据图3在图4中进行实物连线.
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②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据:
序号123456789
U/V0.050.100.200.300.401.001.502.003.00
I/A0.050.080.100.110.120.160.190.220.27
图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线.从图线上可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝的阻值逐渐______;这表明灯丝的电阻率随温度升高而______.(以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压,则小灯泡的实际功率约为______W;若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为______W.(以上两空的结果均保留两位有效数字)
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如图所示,一半径为R的圆弧形轨道固定在水平地面上,O为最低点,轨道末端A、B两点距离水平地面的高度分别为h和2h,h<R.分别从A、B两点同时由静止释放甲、乙两个完全相同的小球.不计轨道与球之间的摩擦及空气阻力,不计两球碰撞过程中的机械能损失.则( )
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A.碰撞后乙球经过2πmanfen5.com 满分网的时间再次回到点O
B.碰撞后乙球落到水平地面上时的速度大小为manfen5.com 满分网
C.碰撞后甲球落到水平地面上时的速度大小为manfen5.com 满分网
D.碰撞的瞬间前后相比较,轨道对地面的压力变小
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如图1所示,矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中,磁感线垂直于线框所在平面向里.规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向;线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向.要在线框中产生如图2所示的感应电流,则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为( )
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A.U变大,E变大
B.U变小,E变小
C.U变小,E变大
D.U变大,E变小
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一简谐横波沿x轴正方向传播.波源的位移y随时间t的变化规律可以用表达式y=0.2sin4πt表示,式中位移y的单位是m,时间t的单位是s.该简谐横波的波速为v=4.0m/s.则( )
A.这列波的波长λ=2.0m
B.这列波的波长λ=0.20m
C.在一个周期内,任一质点振动时的路程s=0.2m
D.在一个周期内,任一质点振动时的路程s=0.4m
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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