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在场强为E=100V/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,...

在场强为E=100V/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方,高为h=0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内,如图所示.放射物以v=200m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m=2×10-15kg、电荷量为q=+10-12C的带电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力,试求:
(1)粒子下落过程中电场力做的功;
(2)粒子打在金属板上时的动能;
(3)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.(结果保留两位有效数字)

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根据功的定义式求出下落过程中电场力做的功. 运用动能定理求出末动能. 根据运动学公式结合几何关系求出图形的面积. 【解析】 (1)粒子在下落过程中电场力做的功 W=Eqh=100×10-12×0.8J=8×10-11J. (2)粒子在整个过程中仅有电场力做功,由动能定理得 W=Ek2-Ek1 Ek2=8×10-11J+2×10-15×J=1.2×10-10J (3)粒子落到金属板上的范围是一个圆.设此圆的半径为r,只有当粒子的初速度与电场的方向垂直时粒子落在该圆的边缘上,由运动学公式得 h=at2 代入数据求得t=5.66×10-3s 圆半径r=vt=1.13m 圆面积S=πr2=4.0m2. 答:(1)粒子下落过程中电场力做的功是8×10-11J; (2)粒子打在金属板上时的动能是1.2×10-10J; (3)落在金属板上的粒子图形的面积大小是4.0m2.
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考点分析:
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在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I和它两端的电压U遵循I=kU3的规律(式中k=0.02A/V3),R2是普通电阻,阻值为24Ω,遵循欧姆定律,电源电动势E=6V,闭合开关S后,电流表的示数为0.16A.试求:
(1)R1两端的电压;
(2)电源的内电阻r;
(3)R1、R2和r上消耗的电功率P1、P2和Pr

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如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一光滑绝缘导轨,导轨由水平部分和与它连接的位于竖直平面的半圆环ABC构成.现距环最低点A为L的O处有一质量为m的带正电的小球,小球从静止开始沿水平轨道进入圆环.若小球所受电场力与其重力大小相等,圆弧轨道的半径为R,则L必须满足什么条件才能使小球在圆环上运动时不脱离圆环?

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一台国产XQB30-13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表.试根据表中提供的数据计算:
额定功率
频率
额定洗衣、脱水功率
额定洗衣、脱水容量
整机质量
外形尺寸(长×宽×高)
220v
50Hz
360W
3kg
33kg
542mm×550mm×920mm
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流是多大?
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min,则洗衣机耗电多少度?
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某课题小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA),在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关一只、导线若干
(1)为了测定电阻R的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应如何调整?______
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(2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1,电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r.
①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
②为了便于分析,一般采用线性图象处理实验数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式______
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在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx
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(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=______(用上述测量量的字母表示).
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l=______cm,金属丝直径的测量值为d=______mm.
(3)如图,要用伏安法测量Rx的电阻,已知电压表内阻约几kΩ,电流表内阻约1Ω,若用图甲电路,Rx的测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”),若Rx的阻值约为10Ω,应采用______(填“甲”或“乙”)图的电路,误差会较小.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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