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如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一...

如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止.若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=-manfen5.com 满分网,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为-manfen5.com 满分网q,并以与碰前大小相等的速度反方向弹回.已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ,若不计小物块电量对电场的影响和碰撞时间.则
(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少?
(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?
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该题的研究情景是电场,能够对小物体进行受力分析,运用牛顿第二定律结合运动学公式求解问题.要注意小物块与A板碰撞时物理量的改变对问题研究的影响. 【解析】 (1)加电压后,由于UAB是负值,所以B极板电势高于A板,电场强度的方向是水平向左. 小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动.电场强度为E==;  小物块所受的电场力与摩擦力方向相反,则合外力为 F合=qE-μmg=-μmg=μmg; 故小物块运动的加速度为a==μg 设小物块与A板相碰时的速度为v1,由 v12-0=2a1l 解得:v1=   (2)小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹,因为电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦力的方向发生改变,小物块所受的合外力大小为合=μmg-= 加速度大小为a2==               设小物块碰后到停止的时间为 t,注意到末速度为零,有 0-v1=-a2t 解得:t==4                  设小物块碰后停止时距离为x,注意到末速度为零,有 0-v12=-2a2x  则   x==2l         或距离B板为      d=2l 答:(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是; (2)小物块碰撞后经过4停止运动,停在2l处或距离B板为2l.
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考点分析:
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如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,到达极板后电荷全部传给极板.已知微粒质量m=2.0×10-6kg,电量q=1.0×10-8C,电容器电容C=1.0×10-6F,取g=10m/s2.试求:
(1)若第一个粒子刚好落到下板中点O处,则带电粒子入射时初速度v的大小;
(2)两板间电场强度为多大时,带电粒子能刚好落到下板右边缘B点;
(3)落到下极板上带电粒子总的个数.

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如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω;开关闭合后“8V、12W”的灯泡恰好能正常发光,电动机也正常工作,电动机M绕组的电阻R=1Ω,求:
(1)路端电压;
(2)电源的总功率;
(3)电动机的输出功率.

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在“测量电源电动势和内电阻”的实验中,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为1Ω;电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、电流表(0~0.6A,内阻约1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω,2A).
(1)在图1方框中画出实验电路图.
(2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图2所示的U-I图线,由图可较准确地求出该电源电动势E=______V,内阻r=______Ω.

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用如图甲所示的电路图研究灯泡L(2.4V,1.0W)的伏安特性,并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值,检验其标示的准确性.
(1)在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在______端.(选填“a”或“b”)
(2)根据电路图,请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整.
(3)实验后作出的U-I图象如图丙所示,图中曲线弯曲的主要原因是:______
(4)根据所得到的图象如图丙所示,求出它在额定电压(2.4V)下工作时的电阻值R=______Ω,这个测量值比真实值偏______.(选填“大”或“小”)
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在测定金属电阻率的实验中,用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)
H.电键、导线.
(1)上述器材中应选用的是______.(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表______接法.(填“内”或“外”)
(3)实验中某组电压表的示数如图A所示,则U=______V,电流表的示数如图B所示,则I=______A.
(4)待测电阻是一根均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用刻度尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图C和图D所示.由图可知其长度l=______cm,直径d=______mm.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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