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如图所示,在空间中取直角坐标系xOy,在第一象限内从y轴到MN之间的区域充满一个...

如图所示,在空间中取直角坐标系xOy,在第一象限内从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,MN为电场的理想边界,场强大小为E1,ON=d.在第二象限内充满一个沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E2.电子从y轴上的A点以初速度v0沿x轴负方向射入第二象限区域,它到达的最右端为图中的B点,之后返回第一象限,且从MN上的P点离开.已知A点坐标为(0,h).电子的电量为e,质量为m,电子的重力忽略不计,求:

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(1)电子从A点到B点所用的时间;

(2)P点的坐标;

(3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离.

 

(1); (2)(d,h﹣); (3)+. 【解析】【解析】 (1)从A到B的过程中,加速度大小为 , 由速度公式得:0=v0﹣at, 解得:; (2)电子从A运动到B,然后沿原路返回A点时的速度大小仍是v0, 在第一象限的电场中,电子做类平抛运动,则: 电子电场E1中的运动时间为:t1= 射出P点时竖直方向的分位移为 y= 又根据牛顿第二定律得:a1= 解得 y=; 所以P点的坐标为(d,h﹣); (3)电子到达P点时,竖直分速度为: 电子离开电场后水平、竖直方向上都做匀速运动,水平方向有:△x=v0t2 竖直方向有:h﹣y=vyt2 电子经过x轴时离坐标原点O的距离 x=d+△x 解得 x=+; 答:(1)电子从A点到B点所用的时间为; (2)P点的坐标为(d,h﹣); (3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离为+. 【点评】本题是带电粒子在匀强电场中加速和偏转结合的问题,能熟练运用运动的分解法研究类平抛运动,结合几何知识进行求解.  
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考点分析:
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如图所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板,相距0.08m,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10﹣3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断,则在剪断丝线后,(g取10m/s2

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(1)说明小球在电场中做什么运动;

(2)求小球的带电量;

(3)设小球原来到负极板的距离为0.06m,则经过多少时间小球碰到金属板?

 

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如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m,带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,小球沿细管下滑到最低点B时,对细管上壁的压力大小恰好与球重相同,求:

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(1)圆心处的电荷的带电性质;

(2)圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小;

(3)圆心处的电荷产生的电场中A、B两点间的电势差.

 

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如图所示电路中电源电动势为E=3.2V,电阻R=30Ω,小灯泡的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W,当S接1时,电压表读数3V,求:

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(1)电源内阻r;

(2)当S接到位置2时,通过计算分析小灯泡能否正常发光.

 

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用如图1所示电路测定一节蓄电池(电动势约为2V)的电动势和内阻.蓄电池的内阻非常小,为防止滑动变阻器电阻过小时因电流过大而损坏器材,电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:

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A.电流表(量程0.6A、内阻约0.5Ω)

B.电流表(量程3A、内阻约0.1Ω)

C.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)

D.电压表(量程15V,内阻约15kΩ)

E.保护电阻甲(阻值1Ω、额定功率5W)

F.保护电阻乙(阻值10Ω、额定功率10W)

G.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)

H.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω、额定电流1A)

(1)在实验中,电流表选      ,电压表选      ,定值电阻选      ,滑动变阻器选      .(填序号).

(2)根据电路图连接电路实物图(如图2).

(3)实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2,则可得出E=     ,r=     .(用I1、I2、U1、U2表示).

 

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如图所示,螺旋测微器的示数为      mm,游标卡尺读数为      mm.

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