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如右图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别...

如右图所示,固定于同一条竖直线上的AB是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-QAB相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为dO点时,速度为v.已知MNAB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:

 (1)CO间的电势差UCO

(2)O点处的电场强度E的大小;

(3)小球p经过O点时的加速度;

(4)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度.

 

【解析】(1)小球p由C运动到O的过程,由动能定理 得mgd+qUCO=mv2-0 ① 所以UCO= ② (2)小球p经过O点时受力如图 由库仑定律得F1=F2=k 它们的合力为:F=F1cos 45°+F2cos 45°= ③ 所以O点处的电场强度: ④ (3)由牛顿第二定律得:mg+qE=ma ⑤ 所以a=g+ ⑥ (4)小球p由O运动到D的过程,由动能定理得 mgd+qUOD=mvD2-mv2 ⑦ 由电场特点可知UCO=UOD ⑧ 联立①⑦⑧解得vD=v.  
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考点分析:
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如图所示,A 为电解槽,M 为电动机,N 为电炉子,恒定电压U =12V,电解槽内阻rA =2Ω。当S1 闭合,S2S3 断开时,电流表示数为6A;当S2 闭合,S1S3 断开时, 示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3 闭合,S1S2 断开时,示数为4A。求:

(1)电炉子的电阻及发热功率各多大?

(2)电动机的内阻是多少?

(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?

 

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如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。ab为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为q> 0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Nab。不计重力,求:

1)电场强度的大小E

2)质点经过a点和b点时的动能。

 

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现有一特殊电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻RA已经测出,阻值为R为电阻箱,阻值范围0999.9ΩR0为定值电阻,对电路起保护作用.

1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:

A10Ω    B50Ω  C150Ω  D500Ω

本实验选用哪一种规格的定值电阻最好?答:         

2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了图乙所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=    V,内阻r=    Ω

 

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一只小灯泡,标有“3V,1.5 W”字样.现要描绘小灯泡0~3V的伏安特性曲线.实验器材有:

A.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器

B.电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源

C.量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A1

D.量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A2

E.量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1

F.量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2

G.开关、导线若干

1电压表应选用____;电流表应选用___.将选项代号的字母填在横线上

2在该实验中,设计了如下图所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是________将选项代号的字母填在横线上

3以下是该实验的操作步骤:

A.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路

B.调节滑动变阻器触头的位置,保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大

C.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数UI,移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组UI值,共测出12组数据

D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线

指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改:________

 

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如图所示,水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电金属滑块以Ek0=30 J的初动能从斜面底端A冲上斜面,到顶端B时返回,已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10 J,克服重力做功24 J,则(  )

A. 滑块带正电,上滑过程中电势能减小4 J

B. 滑块上滑过程中机械能增加4 J

C. 滑块返回到斜面底端时动能为15 J

D. 滑块上滑到斜面中点时重力势能增加12 J

 

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