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如图所示,平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上,一个带电质点质量为m=0.10×...

如图所示,平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上,一个带电质点质量为m=0.10×10- 3kg,电荷量为q= - 2.0×10- 4C,从电容器中心线上某点由静止开始自由下落,下落了h1=0.80m后进入匀强电场,又下落了h2=1.0m后到达水平绝缘地板。落地点在两板中心O点左侧s=20cm处(未碰板)。g取10m/s2。求:

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(1)带电质点在空中运动的时间;

(2)电容器中匀强电场的场强E的大小和方向。

 

(1)0.6s (2)5v/m , 电场强度的方向为水平向右 【解析】 试题分析:(1)带电质点在空中的运动可分解为竖直方向和水平方向的运动,在水平方向进入电场后受到的电场力为水平向左(暂不讨论),在竖直方向带电质点始终只受重力的作用,其做自由落体运动,根据运动合成分解的原理分运动的时间与合运动的时间相同,可以通过求解竖直方向运动的时间来确定合运动的时间,设带电质点在空中下落的时间为t,则有①,将数值代入①式可得t=0.6s; (2)设带电质点在进入电场之前下落的时间为t1,带电质点在电场中运动的时间为t2,则有t2=t- t1,在竖直方向带电质点始终只受重力的作用,其做自由落体运动,故由有=0.4(s),则有t2=t- t1=0.6-0.4=0.2(s),在水平方向进入电场后受到的电场力为水平向左,研究带电质点进入电场后水平方向的运动为初速为0的匀加速运动,设其水平方向的加速度为a,则有 ③,水平方向的加速度为电场力的作用所产生故由牛顿第二运动定律有 ④,联立③④代入数值有E=5V/m,电场力为水平向左带电质点来负电荷,负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反,故电场强度的方向为水平向右。  
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写出比较电荷在电场中两点具有的电势能大小的方法有哪些?

 

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在物理学中,常常用比值定义物理量,用来表示研究对象的某种性质。定义一个新的物理量的同时,也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。请你写出在选修3-1中用比值法定义的物理量的定义式。(至少写出3个)

 

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请你写出闭合电路欧姆定律的内容。

闭合电路欧姆定律用公式可以有哪些表达形式,请你写出来(至少2种)。

 

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在“测定金属的电阻率”的实验中,要测定阻值约为3—5Ω的金属丝的电阻率,实验中要求能够多测量几次数据且尽可能减小实验误差。 所用的电压表规格:量程0—3V、内阻约3kΩ; 电流表规格:量程0—0.6A、内阻约0.1Ω;还有其他一些器材。

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(1)在给定的方框内画出实验电路图;(方框图见答题纸)

(2)实验中需要用如图甲所示的螺旋测微器测得金属丝的直径,从图中可以得到该螺旋测微器的量程为       精确度为      。图乙是使用该螺旋测微器测量该实验所用电阻丝的结果(图中有读数放大部分),金属丝的直径d=       mm,根据照片的刻度可以分析知道该螺旋测微器经过长时间使用之后存在着    误差。

(3)实验中还应测出的物理量是                 

电阻率的计算公式为ρ=                           

(4)该实验中产生误差的原因可能有              (写出两条正确的即可)。

 

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“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图1所示,a、b、c、d是四种不同规格的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。

编号

材  料

长度

(m)

横截

面积

(mm2)

A

镍铬合金

0.8

0.8

B

镍铬合金

0.5

0.5

C

镍铬合金

0.3

0.5

D

镍铬合金

0.3

1.0

E

康铜丝

0.3

0.5

F

康铜丝

0.8

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(1)实验时某同学选择了表中的编号C与其他三种规格进行研究,电路图中四种金属丝中的其他三种规格应选表格中的           (用编号表示另三个,任意顺序填写)。

(2)在相互交流时,有位学生提出用如图2所示的电路,只要将图2中P端分别和触点1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻与影响其因素的定量关系,你认为上述方法是否正确___________(填“是”或“否”),如正确请说出理由;若不正确,请说出原因               

 

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