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如图所示,真空中水平放置的电容C=2.3×满分5 manfen5.com10-11 F的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板是边长L=0.1 m的正方形,两板间的距离d=0.4 cm,现有很多质量m=2.8×10-9 kg、满分5 manfen5.com带电荷量q=+1.4×10-11 C的微粒,以相同的初速度依次从两板中央平行于极板射入,由于重力作满分5 manfen5.com用第一个微粒恰好能落到A板上的中点O处,设微粒落到极板上后,所带电荷全部转移到极板上,取静电力常量k=9×109 N·m2/C2,g=10 m/s2,π=3。

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(1)求带电粒子初速度的大小。

(2)至少射入几个微粒后,微粒才可以从该电容器穿出?

 

(1)2.5m/s (2)10 【解析】 试题分析:(1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,设初速度为v0,则有: 联立两式得: 代入数据得:v0=2.5m/s (2)设以上述速度入射的带电粒子最多能有n个落到下极板,则第(n+1)个粒子的加速度为a 由牛顿运动定律得: mg-Eq=ma 其中 由上式解得: 第(n+1)个粒子穿出电容器,且做匀变速曲线运动 第(n+1)个粒子不落到极板上,则 因此有: 个 考点:带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在复合场中的运动问题;关键是通过分析粒子的受力情况,搞清粒子的运动情况,知道粒子在水平和竖直方向的运动特点,熟练掌握平抛运动的处理方法;此题是中等题,考查灵活运用知识的能力.  
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考点分析:
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有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。

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(1)求:该钻孔的深度。

(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连,通电10 min,当截取的圆柱体长度为多少时,盐水产生的热量最多,最多为多少?

 

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在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.

(1)备有如下器材:

A.干电池1节;B.滑动变阻器(0~20Ω);C.滑动变阻器(0~1kΩ);

D.电压表(0~3V);E.电流表(0~0.6A);F.电流表(0~3A);G.开关、导线若干.

其中滑动变阻器应选______,电流表应选________.(只填器材前的序号)

(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.

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(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.

 

1

2

3

4

5

6

I(A)

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.40

U(V)

1.32

1.26

1.18

1.13

1.04

0.93

 

 

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在测导线电阻率试验中,图(a)是改装并校准电流表的电路图.已知表头满分5 manfen5.com的量程为Ig=600 μA、内阻为Rg,满分5 manfen5.com是标准电流表.要求改装后的电流表量程为I=60 mA.完成下列填空:满分5 manfen5.com

图(a)             图(b)                         图(c)

(1)在电表改装完成后的某次校准测量中,满分5 manfen5.com表的示数如图(b)所示,由此读出流过满分5 manfen5.com电流表的电流为______mA.此时流过分流电阻Rp的电流为______mA(保留1位小数).

(2)由图(c)可以知道该导线直径为           mm

 

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如图所示为“风光互补路灯”系统满分5 manfen5.com,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时满分5 manfen5.com同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止,放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案:

风力发电机

太阳能电池组件

最小启动风速

1.0m/s

太阳能电池

36W

最小充电风速

2.0m/s

满分5 manfen5.com阳能转化效率

15%

最大限制风速

12.0m/s

蓄电池

500Ah-12V

最大输出功率

400W

大功率LED路灯

80W-12V

当风速为6m/s时,风力发电机满分5 manfen5.com的输出功率将变为50W,在这种情况下,将蓄电池的电量由20%充至90%所需时间为          h;如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要          m2

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如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一带电体PO点竖直上抛,它的初动能3J,当它上升到最高点M时动能为6J,则此带电体折回通过与O点在同一水平线上的满分5 manfen5.com点时,其动能为       J

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