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如图所示,竖直面内的正方形ABCD的边长为d,质量为m、电荷量为+q的小球从AD...

如图所示,竖直面内的正方形ABCD的边长为d,质量为m、电荷量为+q的小球从AD边的中点,以某一初速度进入正方形区域.若正方形区域内未加电场时,小球恰好从CD边的中点离开正方形区域;若在正方形区域内加上竖直方向的匀强电场,小球可以从BC边离开正方形区域.已知重力加速度为g,求:
(1)小球进入正方形区域的初速度V
(2)要使小球从BC边离开正方形区域,求所加竖直方向的匀强电场的场强E的方向和E的大小范围.

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(1)未加电场时小球在重力作用下做平抛运动,由平抛运动的规律可求得小球进入正方形区域的初速度; (2)要使小球从BC边离开正方形区域则临界值为刚好从B、C点离开,则由类平抛运动的规律可得出粒子从BC边离开的场强的方向和大小. 【解析】 (1)未知电场时,小球做平抛运动,由平抛运动公式: 水平方向: 竖直方向: 解得: (2)要使小球从BC边离开正方形区域,应加竖直向上的匀强电场. 小球从C点离开正方形时,设场强为E1,由牛顿第二定律:mg-qE1=ma1 初速度方向位移:d=vt1 垂直初速度方向位移: 解得: 小球从B点离开正方形时,设场强为E2,由牛顿第二定律:qE2-mg=ma2 初速度方向位移:d=vt2 垂直初速度方向位移: 解得: 场强E的大小范围为:; 答:(1)粒子的速度为;     (2)场强的范围为,电场方向竖直向上.
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考点分析:
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(1)Rx的总阻值;
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(3)当滑动变阻器的滑片在b处时,求电源的输出功率和电源的热功率?

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(1)C、D两点间的电势差UCD
(2)该匀强电场的场强;
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用伏安法测定一节干电池的电动势E和内电阻r实验.
(1)在下面方框内画出实验电路图.
(2)由测量数据,在U-I图中描出的点迹如下图所示,画出图线并由此得出干电池的电动势为______V,干电池的内电阻为______Ω.
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有一待测的电阻器Rx,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A1,(量程0~500mA,内电阻约20Ω);
电流表A2,(量程0~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A);
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A);
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω);
开关及若干导线.
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测出几组电流、电压值,以便画出I-U图线.
(1)电流表应选用______
(2)滑动变阻器选用______(选填器材代号).
(3)请在如图甲所示的方框内画出实验电路图.
(4)将图乙中器材连成符合要求的电路.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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