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真空中有A、B两个带电小球相距L=2.0m,其质量分别为m1=1.0g和m2=2...

真空中有A、B两个带电小球相距L=2.0m,其质量分别为m1=1.0g和m2=2.0g,将它们放在光滑的绝缘水平面上,使它们从静止开始在电场力的作用下相向运动,如图所示.开始释放的瞬间,A球的加速度大小为a,经过一段时间后A、B两球相距L',B球的加速度大小为a,速度大小v=3.0m/s,求:
(1)此时A球的速度大小;
(2)此过程中两球组成的系统电势能的变化量;
(3)A、B两球之间的距离L'.

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(1)对A、B两球组成的系统,根据动量守恒定律求解 (2)对A、B两球组成的系统,电场力做正功,电势能减少,根据能量守恒定律求解 (3)根据牛顿运动定律分析A、B球求解. 【解析】 (1)对A、B两球组成的系统,设A球的速度为vA,根据动量守恒定律: 0=m1vA+m2v vA=-6m/s  A球的速度大小为6m/s   (2)对A、B两球组成的系统,电场力做正功,电势能减少,根据能量守恒定律,电势能的减少量等于动能的增加量: △Ep=△Ek=m1+m2=2.7×10-2J (3)开始时:对A球: 根据牛顿运动定律   F=m1a =m1a 经过一段时间后,对B球: 根据牛顿运动定律   F′=m2a =m2a 所以:= L′=m 答:(1)此时A球的速度大小是6m/s; (2)此过程中两球组成的系统电势能的变化量是2.7×10-2J; (3)A、B两球之间的距离是m.
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考点分析:
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如图所示,在倾角θ=37°的斜面上,固定着宽L=0.20m的平行金属导轨,在导轨上端接有电源和滑动变阻器,已知电源电动势E=6.0V,内电阻r=0.50Ω.一根质量m=10g的金属棒ab放在导轨上,与两导轨垂直并接触良好,导轨和金属棒的电阻忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50T、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求:
(1)要保持金属棒静止在导轨上,滑动变阻器接入电路的阻值是多大?
(2)金属棒静止在导轨上时,如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上,则此时导体棒的加速度是多大?

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如图所示,A、B为真空中相距为d的一对平行金属板,两板间的电压为U,一带电粒子从A板的小孔进入电场,粒子的初速度可视为零,经电场加速后从B板小孔射出.已知带电粒子的质量为m,所带电荷量为q.带电粒子所受重力不计.求:
(1)带电粒子从B板射出时的速度大小;
(2)带电粒子在电场中运动的时间.

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某同学用如图1所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头(如图2所示)测出.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为0.070mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,如图2所示,此时手轮上的示数为    mm.已知双缝的距离为d=0.400mm,测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=0.600m,求得相邻亮纹的间距为△x,写出计算被测量波长的表达式λ=    ,并算出其波长λ=    nm.(取二位有效数字)
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一个标有“3.8V,2W”的小灯泡,要通过实验描绘出这个小灯泡的伏安特性曲线,某同学按图1所示方式连接电路,画出图2所示小灯泡的I-U图象.
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(1)电流为0.40A时小灯泡的阻值为______Ω,小灯泡消耗的电功率为______W.
(2)实验中,电路的所有元件都完好,且电压表和电流表也均调好零点.a、b、c、d、e、f、g、h为连接电路所用的导线.一位同学闭合开关后,反复调节滑动变阻器,灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数无法调为零,则电路中断路的导线为______
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下.
组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数
N/次
10.4015°20
21.0050
30.4015°10
41.0050
若要计算当地的重力加速度值,应选用第    组实验数据. 
(2)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2-L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=    (用符号表示).
(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2-L图象为   
A.虚线①,不平行实线OM  B.虚线②,平行实线OM
C.虚线③,平行实线OM    D.虚线④,不平行实线OM.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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