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如图,质量分别为m和2.5m的两个小球A、B固定在弯成90°角的绝缘轻杆两端,O...

如图,质量分别为m和2.5m的两个小球A、B固定在弯成90°角的绝缘轻杆两端,OA和OB的长度均为l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,空气阻力不计.设A球带正电,B球带负电,电量均为q,处在竖直向下的匀强电场中,场强大小为E=mg/q.开始时,杆OA水平,由静止释放.求:
(1)当OA杆从水平转到竖直位置的过程中重力做的功和系统电势能的变化量;
(2)当OA杆与竖直方向夹角为多少时A球具有最大速度?

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(1)根据重力做功的特点分别求出两球重力做的功以及电场力做功大小,电场力做功等于电势能的减小量. (2)当力矩平衡时,球的速度最大,根据力矩平衡求出OA杆与竖直方向的夹角. 【解析】 (1)当OA杆从水平转到竖直位置的过程中,A球重力做正功,B球重力做负功. 则系统重力所做的功WG=mg l-2.5mgl=-1.5mgl                电场力做功为:We=qEl+qEl=2qEl, 因为电场力做正功,电势能减小,则电势能减少了2qEl    (2)在力矩平衡前,系统所受的外力做正功,力矩平衡后,系统所受外力做负功,知力矩平衡时,球的速度最大 根据力矩平衡得,(mg+qE)lsinθ=(2.5mg-qE)lcosθ             tanθ=,则θ=37°. 答:(1)重力做功为-1.5mgl.电势能减小2qEl. (2)当OA杆与竖直方向夹角为37°时,小球具有最大速度.
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考点分析:
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(A)水平方向的分运动是匀速直线运动
(B)水平方向的分运动是匀加速直线运动
(C)竖直方向的分运动是自由落体运动
(D)竖直方向的分运动是匀速直线运动
(2)在做“描绘平抛运动轨迹”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______
(A)通过调节使斜槽的末端保持水平
(B)每次释放小球的位置可以不同
(C)每次必须由静止释放小球
(D)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
(E)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(F)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线.

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研究电磁感应现象的实验
(1)为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线连接成相应的实物电路图;
(2)将原线圈插人副线圈中,闭合电键,副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向______(选填“可能相同也可能相反”、“一定相同”或“一定相反”);
(3)第一个发现电磁感应现象的科学家是______
(A)奥斯特(B)库仑(C)法拉第(D)安培.

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用DIS测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图(a)所示,已知干电池允许的最大供电电流为0.5A.
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(1)实验时应选用下列三种滑动变阻器中的______
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(C)10Ω,2.0A        (D)50Ω,0.1A
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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