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如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反...

manfen5.com 满分网如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向.在电场左边界上A(-2l,-l)到C(-2l,0)区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v沿x轴正方向射入电场.若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A'(0,l)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图.不计粒子的重力及它们间的相互作用.求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?
(1)从A点射出的粒子沿x轴方向做匀速直线运动,可求运动时间,由于其射出电场时的速度沿初速度方向,并且入射点与出射点的纵坐标绝对值相等,可知粒子在两电场的运动具有对称性,在每个电场中的运动时间都是总时间的一半,利用沿电场方向的匀变速运动规律可解场强大小 (2)凡是射出电场后能沿x轴正方向运动的粒子,其出射时沿y方向的分速度必为零,可知其运动轨迹相对于x轴具有对称性,并且运动时间内沿x正方向的位移必为2l 【解析】 (1)设从A点射出的粒子在电场中运动的总时间为t,由运动的对称性可知: x轴方向,2l=vt y轴方向,l= 解得,E= (2)设到C点距离为△y处的粒子通过电场后也沿x轴正方向,粒子第一次到达x轴用时为△t,水平位移为△x,则 △x=v△t 若满足2l=n.2△x,(n=1、2、3、)则粒子出射方向也一定沿x轴正方向, 解得:△y=(n=1、2、3、) 即AC间y坐标为y=-l(n=1、2、3、) 答(1)匀强电场的电场强度为 (2)即AC间y坐标为y=-l(n=1、2、3、)的粒子出电场后沿x轴正向运动
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考点分析:
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(1)汽车沿坡路向上行驶所能达到的最大速度vm是多少?
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为了测定某迭层电池的电动势(约20V~22V)和电阻(小于2Ω),需要把一个量程为10V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为30V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
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(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空.
第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合电键
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为9V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为______ V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为30V的电压表
(2)上述实验可供选
择的器材有:
A.迭层电池(电动势约20V~22V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为10V,内阻约10kΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω,额定功率小于10W)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω,额定功率小于10W)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~2kΩ,额定电流0.2A)
电阻箱应选______,滑动变阻器应选______(用大写字母表示).
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为______ V,内电阻为______Ω.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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