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如图所示,水平放置的A、B平行板电容器与一电源相连,其极板长L=0.4m,两板间...

manfen5.com 满分网如图所示,水平放置的A、B平行板电容器与一电源相连,其极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10-3m.有一质量m=4×10-5kg、带电量q=+1×10-8C的小球以速度v从两板中央平行极板射入,取g=10m/s2
(1)若在开关S断开且两板不带电时射入小球,由于重力作用小球落到下板的正中央,求小球的入射速度v
(2)若在开关S闭合后射入小球,小球刚好能从平行板电容器上的上极板右边缘射出电场,求两板间电势差UAB
(3)若在开关S断开且两板不带电时射入小球,小球落到下极板时再闭合开关S.假设小球每次与极板碰撞后的速度立即变为零,并立即带上与极板电性相同的电荷量q离开极板.从闭合开关开始计时,小球在极板间运动很多次,求在较长的时间间隔T内通过电源的总电荷Q(用字母U、m、g、d、T表示).
(1)小球做平抛运动,根据分位移公式列式求解即可; (2)小球做类似平抛运动,水平分运动不变;竖直分运动是匀加速直线运动,求出加速度后,根据牛顿第二定律列式求解即可; (3)粒子上升、下降一次过程,搬运电量为2q,计算出粒子上下一次的时间,然后得到时间T内上、下跳动的总次数,得到通过电源的总电荷Q. 【解析】 (1)小球做平抛运动 水平方向:  ① 竖直方向:   ② 可解得:v=10 m/s (2)电容器的上板应接电源的负极   当所加的电压为UAB时,微粒恰好从上板的右边缘射出 即 解得:  ④ 代入数据得:UAB=200V   (3)设从下板向上板运动的加速度为a1,时间为t1 根据牛顿第二定律,有  ⑤ 根据位移时间公式,有  ⑥ 设从上板向下板运动的加速度为a2,时间为t2 根据牛顿第二定律,有   ⑦ 根据位移时间公式,有   ⑧ 设在较长的T时间微粒在上下板运动了n个来回⑨ Q=2nq  ⑩ 由⑤~⑩解得 答:(1)小球的入射速度为10 m/s; (2)两板间电势差为200V; (3)在较长的时间间隔T内通过电源的总电荷Q为.
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考点分析:
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一质量为2kg的小猫从离地H=17.2m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为本身所受重力的0.2倍;在小猫刚刚开始掉下时,某同学立刻从静止开始奔跑,奔跑水平距离x=12m到达楼下,在距离地面高度为h=1.2处,刚好接住小猫,缓冲到地面时速度恰好为零,缓冲过程中的空气阻力不计,取g=10m/s2,求:
(1)小猫在被接到前下落的时间;
(2)人奔跑的平均速度;
(3)在缓冲过程中同学对小猫做的功.
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
①在该实验中,电流表应选择______(填“A1”或“A2”),电压表应选择______(填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择______(填“R1”或“R2”).
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图1甲所示的电路,请在方框中(图2乙)完成实验的电路图.manfen5.com 满分网
③该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为______
④下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线(如图2).
U(V)I(A)
1
20.50.17
31.00.30
41.50.39
52.00.45
62.50.49

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(1)用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径,测量的结果如图所示,则此金属丝的长度L=______ mm,直径d=______ mm.
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B.B=manfen5.com 满分网,方向垂直斜面向下
C.B=manfen5.com 满分网,方向竖直向上
D.B=manfen5.com 满分网全角方向水平向右
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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