直流电源的路端电压U=182 V。金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。孔O1正对B和E,孔O2正对D和G。边缘F、H正对。一个电子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场。金属板间的距离L1=2 cm,L2=4 cm,L3=6 cm。电子质量me=9. 1×10-31 kg,电量q=1.6×10-19 C。正对两平行板间可视为匀强电场,(不计电子的重力)
求:(1)各相对两板间的电场强度。
(2)电子离开H点时的动能。
(3)四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)。
(12分)如图,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点.已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力.求:
(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;
(2)在D点处管壁对小球的作用力N;
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf.
(10分)如图所示,足够长的斜面倾角=370,一物体以v0=24m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动;加速度大小为a=8m/s2,g取10m/s2.求:
(1)物体沿斜面上滑的最大距离x;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)物体从A点出发需经多少时间才能回到A处.
有一个额定电压为2.8 V,功率约为0.8 W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3 V,内阻6 kΩ)
B.电压表(0~15 V,内阻30 kΩ)
C.电流表(0~3 A,内阻0.1 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻0.5 Ω)
E.滑动变阻器(10 Ω,5 A)
F.滑动变阻器(200 Ω,0.5 A)
G.蓄电池(电动势6 V,内阻不计)
(1)用如实图所示的电路进行测量,电压表应选用________,电流表应选用________.滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示)
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.
(3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为________Ω的电阻.
(10分)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图甲所示,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带(宽度为d)贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi ,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)
次数 |
ti(10-3s) |
(m·s-1) |
hi(m) |
Mghi |
|
1 |
1.56 |
2.85 |
|
|
|
2 |
1.46 |
3.05 |
0.59M |
0.06 |
0.59M |
3 |
1.37 |
3.25 |
1.22M |
0.13 |
1.23M |
4 |
1.30 |
3.42 |
1.79M |
0.18 |
1.80 M |
5 |
1.25 |
3.55 |
2.25M |
0.23 |
2.26M |
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是: 。
(2)该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度,其示数如图乙所示,则d =_______mm。
(3)根据该实验表格数据,请在答题纸上绘出图像,由图像可得出结论:
如图所示,绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上.现将与Q大小相同,带电性也相同的小球P,从直线ab上的N点由静止释放,若两小球可视为点电荷.在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球P的速度一定先增大后减小
B.小球P的机械能一定在减少
C.小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零
D.小球P与弹簧系统的机械能一定增加