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用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为4.0×10-2kg,所带电荷量为+...

用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为4.0×10-2kg,所带电荷量为+2.0×10-8C。现加一水平方向的匀强电场,平衡时小球位于A点,绝缘绳与竖直方向的夹角为37°,如图所示。(重力加速度g10m/s2

1)求匀强电场的电场强度E的大小

2)若将绝缘轻绳拉至水平,小球从图中B点静止释放,求运动过程中小球对轻绳的最大拉力。

 

(1) (2) 【解析】试题分析:小球在电场中受重力、电场力和拉力处于平衡,根据共点力平衡求出匀强电场的电场强度大小;根据动能定理求出到A点的速度,再结合牛顿第二定律求出拉力。 (1)由平衡条件得: 带入数据解得: (2)由题可知,小球运动到A点时,球对绳的拉力最大,设绳长为, 从B到A由动能定理有: 在A点,由牛顿第二定律有: 联立并带入数据解得:
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有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线如图所示。若一将电荷量为2.0×10-7C的负电粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放电场中P点的坐标为x=4mm

1)在x轴上,0~2mm之间和2mm~10mm之间的电场强度

2)粒子到达P点时的动能

 

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在匀强电场中,仅在电场力作用下,带电量为+2.0×10-9C点电荷从A点运动到B点,电场力做功为4×10-6J。从A点运动到C点,电场力做功也为4×10-6J。已知平面ABC与电场方向平行,AB=AC=4cm

1求该匀强电场的电场强度大小

2)在图中画出匀强电场的电场线(至少6条)

 

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如图所示,在做“碰撞中的动量守恒”的实验中,所用钢球质量m1,玻璃球的质量为m2,两球的半径均为r。实验时,钢球从斜槽上同一位置由静止释放,玻璃球置于小支柱上(设两球碰撞为弹性碰撞,小支柱不影响钢球的运动)。某同学重复10次实验得到如下图所示的记录纸,其中O是斜槽末端的投影点。回答下列问题:

1P点为_________________落点,M点为___________落点,N________落点;

2)安装和调整实验装置的两个主要要求是:______________________________

测量得OM=x1OP=x2ON=x3,则要验证的动量守恒关系式为(用题中所给相关符号表示):_______________

 

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如图1所示是一种测量电容的实验电路图,实验通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时进行了如下操作:

A.按图1所示的电路图接好电路;

B.接通开关S,调节电阻箱R阻值,使电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数I0=49.0mA,电压表的示数U0=10.0VI0U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;

C.断开开关S,同时开始计时,每隔5 s读一次电流值,将测得数据标在如图2所示的坐标纸上(图中小黑点)

(1)在图2中画出I-t图线;

(2)2中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是__________________________________

(3)该电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)

 

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让一价氢离子一价氦离子和二价氦离子(质量之比为1:4:4)的混合物经过同一加速电场由静止开始加速,然后垂直射入同一偏转电场(不计重力及粒子间的相互作用),则下列判断正确的是

A. 若一价氢离子恰能射出偏转电场,则一价氦粒子和二价氦离子将不能射出偏转电场

B. 三种粒子具有相同的运动轨迹

C. 进入偏转电场后将分成三股粒子束

D. 若都能射出电场,则刚出电场时三种粒子的动能之比为1:1:2

 

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