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一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水...

一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
(1)AB两点的电势差UAB
(2)匀强电场的场强大小;
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小.

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(1)小球从A到B的过程中,重力做正功mgLsin60°,电场力做功为qUAB,动能的变化量为零,根据动能定理求解电势差UAB; (2)根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强.式中d是AB沿电场线方向的距离,d=L-Lcos60°. (3)小球在AB间摆动时具有对称性,B处绳拉力与A处绳拉力相等,研究A处绳子的拉力得到B处绳子的拉力.在A处小球水平方向平衡,由平衡条件求解拉力. 【解析】 (1)小球由A到B过程中,由动能定理得:    mgLsin60°+qUAB=0 所以UAB=- (2)BA间电势差为UBA=-UAB= 则场强E== (3)小球在AB间摆动,由对称性得知,B处绳拉力与A处绳拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有:    FTA=Eq=mg,所以FTB=FTA=mg 答: (1)AB两点的电势差UAB=; (2)匀强电场的场强大小是; (3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小是mg.
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考点分析:
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某一用直流电动机提升重物的装置,重物的质量m=50kg,电源电压为120V.当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5A.求:
(1)、电动机线圈的电阻R等于多少?
(2)、若因故障电动机不能转动,这时通过电动机线圈的电流多大?电动机消耗的电功率又为多大?
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在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用器材有:电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.要求能测出尽可能多组数据,如图所示是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)
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(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;
(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表几乎不偏转,则故障的原因可能是______
(3)排除故障后比和开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,在要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______端滑动(选填“左”“右”);
(4)通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图所示的U-I图线.根据U-I图线提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W.
(5)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是______
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在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
备有如下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V);
E.电流表(0~0.6A);
F.电流表(0~3A);
G.开关、导线若干.
(1)其中滑动变阻器应选______,电流表应选______.(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
123456
I(A)0.100.150.200.250.300.40
U(V)1.321.261.181.131.040.93


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如图所示,验电器A与B的顶端各安装了一个上端开有小孔的金属圆筒,验电器B上的圆筒C带有正电荷,用带有绝缘柄的金属小球E,在下列操作中能将C上的电荷尽量多的搬至D的是( )
A.把E与筒C的内壁接触后,再与筒D的内壁接触,重复多次
B.把E与筒C的内壁接触后,再与筒D的外壁接触,重复多次
C.把E与筒C的外壁接触后,再与筒D的内壁接触,重复多次
D.把E与筒C的外壁接触后,再与筒D的外壁接触,重复多次.
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如图所示,电源电动势均E=12V,内阻均r=3Ω,R=1Ω,直流电动机内阻R′=0.5Ω.当调节滑动变阻器使R1=2Ω时,图甲电路输出功率最大.调节R2使图乙电路输出功率与甲电路相同也最大,且此时电动机刚好正常工作(额定功率为6W),则此时R2的阻值和电动机的机械功率P为( )
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A.R2=2.5Ω
B.R2=1.5Ω
C.P=2W
D.P=4W
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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