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如图所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,它们间的距离为2L,O是...

如图所示,MN是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,它们间的距离为2LOMN连线的中点。一电荷量为+q的带电粒子放置在MN连线上的P点,PO间的距离为d。已知静电力常量为k。不计粒子重力。

(1)分别求出电荷MN对带电粒子+q库仑力的大小和方向;

(2)现将带电粒子从P点由静止释放,若d<<L,带电粒子所做的运动能否视为简谐运动?试分析说明。

 

(1)电荷M对带电粒子的库仑力,方向:由M指向O 电荷N对带电粒子的库仑力,方向:由N指向O(2)可以视为简谐运动 【解析】(1)电荷M对带电粒子的库仑力,方向:由M指向O 电荷N对带电粒子的库仑力,方向:由N指向O (2)可以视为简谐运动。 带电粒子由静止释放后,将以O为平衡位置振动。以O为原点建立如图所示的坐标轴。当带电粒子相对坐标原点的位移为x时,带电粒子所受的电场力 由题意可知, ,则, ,所以 取,则。 所以,当时,带电粒子的运动可视为简谐运动。  
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考点分析:
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如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝,将原线圈接在输出电压u=220sin100πt(V)的交流电源两端。副线圈上只接有一个电阻R,电路所接电表均为理想电表。已知电流表的示数为0.20A。求:

(1)电压表的示数U2

(2)电阻R的电功率P

 

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某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。已知i=60°,r=30°。求:

1)此玻璃的折射率n

2)光在玻璃中的传播速度v

 

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某同学利用单摆测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。

(1)组装单摆时,应在下列器材中选用______(选填选项前的字母)。

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球

D.直径为1.8cm的铁球

(2)他用米尺测出摆线长度l,用游标卡尺测出摆球直径d,则摆长L=________

(3)在测量单摆的周期时,他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间,如图乙所示,秒表的读数为________s。

(4)该同学经测量得到5组摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取AB两个点,坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=________(用LALBTATB表示)。

(5)处理完数据后,该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算,即L=l+d,这样________(选填“影响”或“不影响”)重力加速度的计算。

(6)该同学做完实验后,为使重力加速度的测量结果更加准确,他认为:

A.在摆球运动的过程中,必须保证悬点固定

B.摆线偏离平衡位置的角度不能太大

C.用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径

D.测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时

其中合理的有_________

 

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某同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长,按要求将仪器安装在光具座上(如图甲所示),接通电源使光源正常工作。

(1)某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,图中数字是该同学给各亮纹的编号,在测量头上的读数为x1;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙(b)所示,此时测量头上的读数为x2。已知双缝间距为d,像屏与双缝间的距离为L。利用以上数据,可计算出相邻亮纹间的距离____________,该单色光的波长λ=_____________。(用dLx1x2表示)

(2)该同学利用此装置进一步研究光的干涉现象,提出下列几种说法,你认为正确的是_____________

A.增加像屏与双缝的距离,干涉条纹间距变窄

B.将滤光片由蓝色换成红色,干涉条纹间距变宽

C.将单缝向双缝移动一小段距离,干涉条纹间距变宽

D.去掉滤光片,干涉现象消失

 

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利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想,也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。

(1)某同学的操作步骤如下:

A.取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;

B.在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;

C.在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;

D.在浅盘上覆盖带方格的透明玻璃板,描出油膜形状,算出油膜的面积。

该同学上述实验步骤中有问题的是________(填字母代号)。

(2)若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的体积为V,测得单分子油膜的面积为S,则油酸分子的直径D=________

 

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