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如图所示,在光滑绝缘水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A...

如图所示,在光滑绝缘水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,两球组成一带电系统.虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后,系统开始运动.试求:
(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小;
(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量;
(3)A球从开始运动至刚离开电场所用的时间.

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(1)对系统运用动能定理,根据动能定理求出B球刚进入电场时,带电系统的速度大小. (2)带电系统经历了三个阶段,:B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场,根据动能定理求出A球离开PQ的最大位移,从而求出带电系统向右运动的最大距离.根据B球在电场中运动的位移,求出电场力做的功,从而确定B球电势能的变化量 (3)由动能定理求其速度,由牛顿的定律结合运动学方程求时间 【解析】 (1)设B球刚进入电场时带电系统速度为v1,由动能定理得 解得 (2)带电系统向右运动分三段:B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场. 设A球出电场的最大位移为x,由动能定理得2qEL-qEL-3qEx=0(1分) 解得 则:s总= B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为 其电势能的变化量为 (3)取向右为正方向, 第一段加速, 第二段减速 设A球刚出电场速度为v2,由动能定理得 解得 解得总时间t=t1+t2= 答:(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小解得 (2)带电系统向右运动的最大距离,此过程中B球电势能的变化量4qEL(3)A球从开始运动至刚离开电场所用的时间
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考点分析:
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如图,AB为粗糙的长直斜面,动摩擦因数μ=0.4,与水平方向的夹角θ=37°,BC为光滑水平面,CDE为光滑曲面,B、C两接口处均光滑连接.D、E两点离水平地面的高度分别为h1=8.64m,h2=4m.一质量m=0.20kg的滑块由斜面上某一点P从静止开始下滑,在斜面上始终受一水平向右恒力F=1N的作用,到达B点时立即撤去拉力F,从P点到达C点共经历t=3s.已知PB与BC长度之和为32m.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)滑块沿AB段运动时加速度a和所用时间t1
(2)若水平向右恒力F大小可调,则恒力F在何范围内可使滑块沿PB、BC运动越过曲面落地.某同学对第二问的解答如下:若要使滑块越过曲面落地,则离开曲面E点时的速度至少为0.从P点至E点列出动能定理.即可求得所需的最小恒力.请判断该同学的解答是否正确,并说明理由,若该同学解答错误则求出正确的恒力范围.

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如图(甲)所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中大小截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2,粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm,封闭气体长度为L=22cm.大气压强为p=76cmHg,气体初始温度为57℃.求:
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(1)若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内;
(2)若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离;
(3)在图(乙)中作出全过程的p-V图象.
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某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中,将一气缸如图(甲)开口端向右水平固定放置,活塞面积为S,厚度不计,封闭气体长度为L,大气压强为p.现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞,设活塞向左移动距离为x.
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(1)通过力传感器对水平推力的测定,该同学将推力F作为纵坐标,则横坐标应该设置为    ,便可作出图(乙)中图象,且满足图线截距和斜率大小相等.图中斜率的含义为    (用题目中符号表示).
(2)该同学发现实验时图线(乙)中随着F的增大,图线呈现向下弯曲的趋势.试分析原因   
(3)该同学为了研究第(2)小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因,作出了该过程的p-V图象,则图(丙)中的四条图线(图线①②为双曲线)符合这一过程的是图线    查看答案
在“测定某电源的电动势和内阻”实验中,实验电路如图(甲)所示,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R是保护电阻,V为理想电压表.该同学连接好电路后,闭合电键S,改变电阻箱的电阻值,读取电压表的示数.根据读取的多组数据,他画出了图(丙)所示的图象.
(1)请在图(乙)中选择合适的器材根据电路图(甲)画线连接实物图.
(2)在图(丙)所示图象中,当manfen5.com 满分网=0.10V-1时,外电路处于______状态.(选填“通路”、“断路”或“短路”).
(3)根据该图象可求得该电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.若要精确计算当地的重力加速度值,应选用第    组实验数据.
组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数 N/次
10.4015°20
21.0050
30.4015°10
41.0050
(2)某同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出T2-L图线(以T2为纵轴),并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=    (用符号表示). 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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