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(16分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光...

(16分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37º,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨.以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2,sin37º=0.60,cos37º=0.80. 

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(1)求弹簧枪对小物体所做的功;

(2)电场方向改变前后,小物体的加速度各是多大;

(3)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度.

 

(1)0.475J(2)    (3)0.57m 【解析】 试题分析:(1)设弹簧枪对小物体做功为W,由动能定理得     (3分) 代人数据得             (2分) (2)设小物体通过C点进入电场后的加速度大小为a1, 由牛顿第二定律得    (2分)   得       (1分) 0.1s后,电场力反向,设小物体的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得        (2分)     得    (1分) (3)小物体向上做匀减速运动,经t=0.1s后,速度达到v,有      (1分) 设运动的位移大小为s1,有   (1分) 设小物体以此加速度运动到速度为0,位移大小为s2,有       (2分) 设CP的长度为s,有   s=s1+s2=0.57m    (1分) 考点:解答本题时先将小物体的运动分段,根据每一段运动受力情况判断运动性质的特点再选择动能定理、牛顿运动定律和运动学规律求解.
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考点分析:
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(9分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面斜向左上方的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2,已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,求:

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(1)通过导体棒的电流;

(2)导体棒受到的安培力大小;

(3)导体棒受到的摩擦力.

 

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(10分)如图所示,在A、B两点间接一电动势为3V,内电阻为1Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值均为5Ω,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,当电键S闭合时,求:

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(1)电流表的读数; 

(2)电容器所带的电量;

(3)断开电键S后,通过R2的电量.

 

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(9分)如图所示,两平行金属板带等量异号电荷,两板间距离为d,与水平方向成a角放置,一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线由静止开始从一板的右端点向左运动到另一板的左端点,求:

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(1)该匀强电场的场强大小; 

(2)小球运动的加速度大小;

(3)小球由静止开始从一板运动至另一板所需的时间.

 

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(13分)在“描绘标有‘9V,5W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中,要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材:

A.电流表A1(量程100mA,内阻1Ω);B.电流表A2(量程0.6A,内阻0.3Ω);

C.电压表V1(量程3.0V,内阻3kΩ);D.电压表V2(量程15.0V,内阻10kΩ);

E.滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω);F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω);

G.电源E(电动势15V,内阻忽略);H.电键、导线若干。

(1) 为了提高测量准确度和有效性,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表       ;电压表       ;滑动变阻器       .

(2) 下列给出的测量电路图甲中,最合理的是       .

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(3)某同学已连接好的电路如图乙,其中两个不当之处是①                __

(4)某同学用正确的方法分别测得两只灯泡L1和L2 的伏安特性曲线如图丙中Ⅰ和Ⅱ所示。然后又将灯泡L1、L2分别与电池组连成如图丁所示电路.测得通过L1和L2的电流分别

为0.30A和0.60A,则电池组的电动势为   V,内阻为   Ω(数值取到小数点后一位).

 

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(3分)多用表调到欧姆档时,其内部等效电路下列哪个是正确的(说明:下列四个图中左边均为红表笔,右边均为黑表笔)(      )

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