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如图所示,两个带正电的点电荷M和N,带电量均为Q,固定在光滑绝缘的水平面上,相距...

如图所示,两个带正电的点电荷M和N,带电量均为Q,固定在光滑绝缘的水平面上,相距2L,A,O,B是MN连线上的三点,且O为中点,OA=OB=满分5 manfen5.com,一质量为m、电量为q的点电荷以初速度v0从A点出发沿MN连线向N运动,在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用,但速度为零时,阻力也为零,当它运动到O点时,动能为初动能的n倍,到B点刚好速度为零,然后返回往复运动,直至最后静止.已知静电力恒量为k,取O处电势为零.求:

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(1)A点的场强大小;

(2)阻力的大小;

(3)A点的电势;

(4)电荷在电场中运动的总路程.

 

(1)A点的场强大小; (2)阻力的大小mv02; (3)A点的电势(2n﹣1); (4)电荷在电场中运动的总路程(n+0.5)L. 【解析】 试题分析:(1)应用点电荷的场强公式与场的叠加原理求出电场强度. (2)由动能定理求出阻力. (3)应用动能定理求出电势差,然后根据电势差的定义式求出电势. (4)应用动能定理求出路程. 【解析】 (1)由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得: E=k﹣k=; (2)由对称性,UA=UB,电荷从A到B的过程中,电场力做功为零,克服阻力做功为:Wf=fL,由动能定理: ﹣fL=0﹣m 得:f=mv02 (3)设电荷从A到O点电场力做功为WF,克服阻力做功为Wf, 由动能定理:WF﹣Wf=nm﹣m 得:WF= 由:WF=q(UA﹣UO) 得:φA==(2n﹣1) (4)电荷最后停在O点,在全过程中电场力做功为WF=,电荷在电场中运动的总路程为s,则阻力做功为﹣fs. 由动能定理:WF﹣fs=0﹣m 即:﹣ms=﹣m 解得:s=(n+0.5)L 答:(1)A点的场强大小; (2)阻力的大小mv02; (3)A点的电势(2n﹣1); (4)电荷在电场中运动的总路程(n+0.5)L. 【点评】本题考查了动能定理的应用,分析清楚电荷的运动过程,应用动能定理、点电荷的场强公式与场的叠加原理即可正确解题.  
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考点分析:
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一质量M=10kg、高度L=35cm的圆柱形气缸,内壁光滑,气缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞质量m=4kg、截面积S=100cm2.温度t0=27℃时,用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图甲所示,气缸内气体柱的高L1=32cm,如果用绳子系住气缸底,将气缸倒过来悬挂起来,如图乙所示,气缸内气体柱的高L2=30cm,两种情况下气缸都处于竖直状态,取重力加速度g=9.8m/s2,求:

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(1)当时的大气压强;

(2)图乙状态时,在活塞下挂一质量m′=3kg的物体,如图丙所示,则温度升高到多少时,活塞将从气缸中脱落.

 

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地铁列车可实现零排放,是替代燃油公交车的理想交通工具.若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住.设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功.

(1)求甲站到乙站的距离;

(2)如果使用燃油公交车作为交通工具,从甲站到乙站牵引力做的功与地铁列车牵引力的功相同,求公交车排放气体污染物的质量.(燃油公交车牵引力每做1焦耳功,排放气体污染物3×10﹣6克)

 

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用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6V.

某同学的实验过程如下:

Ⅰ.设计如图(a)所示的电路图,选择合适的器材正确连接实验电路(两电表均为理想电表).

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Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,由两表读出多组U和I的值,得到如图(b)所示的U﹣I图线.

Ⅲ.断开开关,将Rx改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,在图(b)的坐标中得到另一条U﹣I图线,图线与横轴I的截距为I0,与纵轴U的截距为U0.求:

(1)电源内阻r=      Ω;

(2)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=     ,代入数值可得Rx

(3)Rx接在B、C之间与接在A、B之间比较,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围      ,电压表示数变化范围      .(选填“相同”或“不同”)

 

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在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中力传感器的拉力为F,保持小车(包括位移传感器发射器)的质量不变,改变重物重力重复实验若干次,得到加速度与外力的关系如图(b)所示.

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(1)小车与轨道的滑动摩擦力f=      N.

(2)从图象中分析,小车(包括位移传感器发射器)的质量为      kg.

(3)该实验小组为得到a与F成正比的关系,应将斜面的倾角θ调整到tanθ=     

 

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某同学使用多用电表测电阻,如图是多用表的刻度盘,选用倍率为“×10”的欧姆档测电阻时,表针指示图示位置,则所测电阻的阻值为      Ω.如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是      (选填“×10”、“×100”、“×1K”或“×10K”).若测量结束后,该同学将两表笔短接,发现电表指针指在电阻“0”刻度的右侧,则上述电阻的测量值      (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”).

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