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某真空中存在一匀强电场,一带电油滴在该电场中从A点由静止开始竖直向上运动,经过时...

某真空中存在一匀强电场,一带电油滴在该电场中从A点由静止开始竖直向上运动,经过时间t1运动到B点时撤去电场,再经时间t2油滴的速度恰好为零,又过一段时间后此空间中加入另一匀强电场,方向与原来相同但大小是原来的2倍,已知油滴的质量为m、电荷量为q,重力加速度大小为g

1)求再次加入电场前,此匀强电场的电场强度大小和油滴达到的最大高度;

2)为了使油滴能回到A点且速度恰好为零,求从油滴减速为零到再次加入电场的时间.

 

(1); (2). 【解析】(1)以油滴为研究对象,从开始运动到达到最高点的过程中,根据动量定理求解电场强度,由运动学公式求解全过程的位移大小; (2)分析物体运动过程和受力情况,根据牛顿第二定律求解各个过程中的加速度,再根据运动学公式求解. 【解答】【解析】 (1)以油滴为研究对象,从开始运动到达到最高点的过程中,根据动量定理可得: qEt1﹣mg(t1+t2)=0, 解得:E=; 由运动的可逆可得加速过程末的速度v=gt2, 所以全程的平均速度为=, 故全过程的位移大小h==; (2)油滴从最高点先做自由落体运动,再次加电场后,匀减速运动的速度为零,设油滴从最高点做自由落体运动的时间为t,自由落体运动结束时的速度为v′,油滴匀减速运动过程中的加速度大小为a,根据牛顿第二定律可得: 2qE﹣mg=ma, 设自由落体运动下落的高度为s1,匀减速下落的高度为s2, 则有s1+s2=h, s1=,s2=, 根据自由落体运动的规律,有:v′=gt, 解得:t=.  
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飞船返回舱返回过程一般可简化为以下过程:在高空,空气非常稀薄,可不考虑空气阻力,在竖直方向可视为初速度为零的匀加速直线运动;在返回舱下降至距地面一定髙度时,空气阻力不可忽略,可视为加速度逐渐减小的加速运动,然后匀速下落的距离为h;此后,开动反推力火箭,可视为匀减速直线运动,使其平稳降落到地面,到达地面时的速度为0,该过程中所用时间为t.已知返回舱匀加速下落后所受阻力大小与速度大小的关系可表示为f=kv2,返回舱的质量为m,不考虑返回舱降落过程中质量的变化,重力加速度始终为g.求:

1)返回舱下落的最大速度和匀速下落过程中克服空气阻力做的功;

2)返回舱反推力火箭的推力与空气阻力的合力大小.

 

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某同学描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验器材有:

电压表:量程为3V,内阻为3kΩ

电流表;量程为0.6A,内阻约为

定值电阻R0;阻值为1kΩ

小灯泡L:额定电压为3.8 V

滑动变阻器R:阻值范围为010Ω

电池E:电动势为6V

开关S,导线若干.

该同学按如图甲所示的电路图进行实验,通过正确实验操作和读数,得到了一组电压表的示数和电流表的示数,部分数据如下表:

电流(A)

0.085

0.155

0.212

0.235

0.278

0.315

电压(V)

0.17

0.60

1.20

1.50

2.10

2.70

 

 

(1)当电压表示数为1.20 V时,小灯泡两端的电压为__V.(保留三位有效数字)

(2)在图乙中画出小灯泡的伏安特性曲线_______

(3)若把这个小灯泡与电动势为3V、内阻为10Ω的干电池连接成闭合电路,此时小灯泡的电阻为__Ω,实际功率为__W.(结果保留两位有效数字)

 

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某小组探究伽利略理想斜面实验,其实验器材有:滑块、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直木板,如图甲所示.实验时,在水平长直木板旁边放上刻度尺,滑块可以从斜面平稳地滑行到水平长直木板上.重力加速度为g,请完成下列填空:

1)实验时应使滑块从同一位置由_____状态滑下,研究滑块在长直木板上运动的距离.

2)由实验现象发现:长直木板越光滑,滑块在长直木板上运动得越远.由此可得出的实验推论是当长直木板完全光滑时,滑块将在长直木板上做____运动.

3)图乙是每隔△t时间曝光一次得到滑块在某长直木板上运动过程中的照片,测得滑块之间的距离分别是s1s2s3s4,由此可估算出滑块与该长直木板间的动摩擦因数μ=__(需要用s1s2s3s4字符表示).

 

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如图所示,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,其半径为R,若小物块进入半圆轨道后不脱离半圆轨道(从两端点离开除外),则小物块进入半圆轨道时的速度大小可能为(重力加速度为g)(  )

A.     B.     C.     D.

 

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某静电场中,与x轴重合的电场线的电势φx轴上的分布如图所示.下列说法正确的是(  )

A. x轴上,x3处的电场强度最大

B. x1处的电场强度大于x4处的电场强度

C. 负电荷从x2移到x4,电势能减小

D. 电荷量为q的正点电荷从x3移到x4,电场力做功为

 

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