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如图所示,在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区,物体与水平面间动摩擦...

如图所示,在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区,物体与水平面间动摩擦因数为μ,水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔,电场宽度均为d。一个质量为2m、带正电的电荷量为q的物体看作质点,从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场,则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中,重力加速度为g。求:

1若每个电场区域场强大小均为,整个过程中电场力对物体所做总功?

2若每个电场区域场强大小均为,求物体在水平向右电场区域中运动所需总时间?

3若物体与水平面间动摩擦因数为,第一电场区域场强的大小为E1,且,之后每个电场区域场强大小均匀增大,且满足E2-E1=E3-E2 =····=E2n-E2n-1。若物体恰好在第10个电场中做匀速直线运动,物体在第10个电场中运动速度?

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析: (1)在竖直方向上电场中运动时,电场力不做功 水平向右电场中电场力做功 (2)带电粒子在水平向右运动过程中可看成连续向右做匀加速直线运动. 运动过程中满足. 所需时间 (3)由题意可知第10个电场中电场强度 电场变化中等差数列公差等于. 全过程动能定理: 解得: 考点:考查匀强电场中电势差和电场强度的关系、动能定理、匀变速直线运动. 名师点睛:解决本题的关键知道物体在水平电场中做匀加速直线运动,在竖直电场中做匀速直线运动,结合牛顿第二定律、动能定理和运动学公式进行求解.  
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考点分析:
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如图所示,平行放置的金属板AB间电压为U0,中心各有一个小孔PQ,平行放置的金属板CD板长和板间距均为L,足够长的粒子接收屏MD板夹角为。现从P点处有质量为 m、带电量为+q的粒子放出粒子的初速度可忽略不计。经加速后从Q点射出,贴着C板并平行C板射入CD电场平行金属板外电场忽略不计,重力不计,

1粒子经加速后从Q点射出速度大小v

2若在进入CD间电场好恰从D板边缘飞出,则CD间电压U1为多少?

3调节CD间电压大小使进入电场的粒子,不能打在粒子接收屏M上,则CD间电压U2的取值范围?

 

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如图所示,半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高h=8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内,BD部分水平长度为x=6R两轨道之间由一条光滑水平轨道相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压不连接,处于静止状态。同时释放两个小球,a球恰好能通过半圆轨道最高点A,b球恰好能到达斜面轨道最高点B。已知a球质量为m1=2kg,b球质量为m2=1kg,小球与斜面间动摩擦因素为,重力力加速度为g=10m/s2求:

1a球经过C点时对轨道的作用力;

2释放小球前弹簧的弹性势能Ep

 

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如图所示,把A、B两个完全相同的小球分别用长度均为l=010 m的绝缘细线连接,悬挂于O点,使小球带上等量正电荷。A、B小球平衡时距离为d=012 m。已测得每个小球质量是12×10-3kg,带电小球可视为点电荷,重力加速度g=10m/s2,静电力常量K=90×109 N·m2/C2求:

1A球所受的静电力?

2B球所带的电荷量?

 

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“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图,某同学站在起始线后以初速度v1=8m/s抛出铁丝圈,铁丝圈抛出时在起始线正上方,套中地面上距离起始线后x1=4m处目标。忽略空气阻力,则:

1铁丝圈在空中运动时间t

2若抛出铁丝圈时圈距离地面不变,需套中距离起始线x2=6m处目标。抛出铁丝圈时速度的大小v2

 

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小明利用如图装置用于验证机械能守恒定律。将电磁铁固定在铁架台上,一块长度为d的小铁片受到电磁铁的吸引静止于A点,将光电门固定在A的正下方B处。调整光电门位置,可改变小铁片下落高度h。记录小铁片每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较小铁片在释放点A和点B之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒。

作为小铁片经过光电门时速度。d为小铁片长度,t为小铁片经过光电门的挡光时间,可由计时器测出。

1)用计算小铁片动能变化的大小,用刻度尺测量小铁片长度d,示数如题图所示,其读数为________cm.某次测量中,计时器的示数为00150 s,则小铁片通过光电门时速度为v1=_________m/s

2v1相比小铁片中心通过光电门时速度v2   ___(选填偏大,偏小)

3)整理实验数据时发现的ΔEpΔEk不完全相等。小明分析原因如下:

空气阻力;

小铁片通过光电门时中间时刻和中间位置速度不相等;

长度d值的测量;以上原因属于系统误差的是          (选填序号)。

 

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