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如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,场强大小为E.一个弯成圆周的环状...

如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,场强大小为E.一个弯成manfen5.com 满分网圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中.环的半径R=0.30m,离水平面地面的距离为h=5.0m,一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球大小略小于管的直径,它与管间摩擦不计,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半.求:
(1)小球运动到管口B时的速度大小;
(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离;
(3)若使带电小球离开环B点瞬间,突然撤去匀强电场,为了能使带电小球向右做匀速直线运动,可以加垂直纸面方向的匀强磁场,试求磁场的方向以及磁感应强度B和原匀强电场强度E的比. (g=lOm/s2

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(1)小球从A运动到管口B的过程中,重力做功mgR,电场力做功FR=mgR,根据动能定理求解小球运动到管口B时的速度大小; (2)小球离开管口B后,受到重力和电场力作用,由于这两个力都是恒力,可运用运动的分解法研究:水平方向在电场力作用下做匀加速运动,竖直方向做自由落体运动,由高度h=,求出时间,水平距离x=vBt+,a=. (3)撤去匀强电场,为了能使带电小球向右做匀速直线运动,洛伦兹力必须与重力平衡,由左手定则判断磁场的方向,由平衡条件求解B和E的比值. 【解析】 (1)小球从A运动到管口B的过程中,只有重力和电场力做功,根据动能定理得    mg+FR= 而由题意,电场力F=mg 则联立解得,=3m/s (2)小球离开管口B后,受到重力和电场力作用,竖直方向做自由落体运动, 由h=得  t= 水平方向做匀加速运动,设加速度大小为a,位移为x. 则a=   x=vBt+=+ 代入数据解得,x=5.5m (3)为了能使带电小球向右做匀速直线运动,洛伦兹力必须与重力平衡,根据左手定则判断可知,磁场方向向里,且有   mg=qvBB 又qE= 解得 答: (1)小球运动到管口B时的速度大小是3m/s; (2)小球着地点与管的下端口B的水平距离是5.5m; (3)磁场的方向向里,磁感应强度B和原匀强电场强度E的比值为2:3.
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考点分析:
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如图所示,粗糙斜面其倾角为α,底端通过长度可忽略的光滑小圆弧与光滑水平面连接..A、B是两个质量均为 m=1㎏的小滑块(可视为质点),B的左端连有轻质弹簧,处于静止状态.当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能沿斜面向下匀速运动.现撤去F,让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止开始下滑,若取g=10m/s2,sinα=0.6,cosα=0.8.求:
(1)滑块A与斜面的动摩擦因数μ;
(2)滑块A到达斜面底端时的速度大小v1
(3)滑块A在斜面上运动的加速度大小a;
(4)滑块A开始与弹簧接触到此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep

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实验题
(1)为测定木块与斜面间的动摩擦因数,某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动,如图1所示,他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺(当地重力加速度g已知).
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①实验中应记录的数据是______
②计算动摩擦因数的公式是μ=______
(2)测定一个待测电阻Rx(阻值约为200Ω)的阻值,除了待测电阻外,实验室提供了如下器材:
电池组E(电动势为3V,内阻不计);
电流表A1(量程为0~10mA,内阻约为r1=50Ω);
电流表A2(量程为0~500μA,内阻r2=1000Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围为0~20Ω,额定电流为2A);
电阻箱R2(阻值范围为0~9999Ω,额定电流为1A);
开关S,导线若干.
请你帮助该同学完成实验中的下述问题(实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值):
①上述器材中缺少电压表,需选一只电流表将它改装成电压表.请在图2中图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图,并在图中标明所用器材的代号.
②请在图乙的方框中画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明各器材的代号.
③实验中,将电阻箱R2的阻值调为4000Ω,再调节滑动变阻器R1,使两表的示数如下图3所示,可读出电流表A1的示数是______mA,电流表A2的示数是______ μA,基于伏安法测得的阻值manfen5.com 满分网=______Ω(取两位有效数字),此测量值与真实值比较是______(填偏大、偏小或相等).
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B.做匀速直线运动
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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