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如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之...

如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MNPQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为m,不计重力)无初速度地放入电场E1中的A点,A点到MN的距离为L/2,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:

1)电子从释放到打到屏上所用的时间t

2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tanθ

3)电子打到屏上的点P′(图中未标出)到点O的距离x

 

(1)(2)tanθ=2(3)x=3L 【解析】(1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律得: 由得: 电子进入电场E2时的速度为:v1=a1t1    进入电场E2到屏水平方向做匀速直线运动,时间为: 出电场后到光屏的时间为: 电子从释放到打到屏上所用的时间为:t=t1+t2+t3 联立求解得: (2)设粒子射出电场E2时平行电场方向的速度为vy,由牛顿第二定律得,电子进入电场E2时的加速度为: vy=a2t3 电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为 联立得:tanθ=2 (3)带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示: 设电子打到屏上的点P到O点的距离x,根据上图有几何关系得, 联立得:x=3L.
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考点分析:
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如图所示,ABC为光滑的固定在竖直面内的半圆形轨道,轨道半径为R=0.4mAB为半圆轨道水平直径的两个端点,O为圆心.在水平线MN以下和竖直线OQ以左的空间内存在竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×106 N/C一个质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=2.0×10-7C的带正电小球(可看作质点),从A点正上方由静止释放,经时间t=0.3s到达A点并沿切线进入半圆轨道,g=10m/s2,不计空气阻力及一切能量损失,求:

1)小球经过C点时对轨道的压力大小;

2)小球经过B点后能上升的最大高度.

 

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如图所示,长度L=10m的水平传送带以速率v0=4m/s沿顺时针方向运行,质量m=1kg的小物块(可视为质点)以v1=6m/s的初速度从右端滑上传送带。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:

1)物块相对地面向左运动的最大距离为多少?

2)物块从滑上传送带到滑下传送带所用的时间为多少?

 

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如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为q=﹣1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,静电力做了﹣2×10-6J的功,已知AB间的距离为2cm

1)试求AB两点间的电势差UAB

2)若A点的电势为φA=1V,试求B点的电势φB

3)试求该匀强电场的大小E 并判断其方向.

 

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某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:

A.电流表A1(内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=3mA

B.电流表A2(内阻约为0.4Ω,量程为0.6A

C.定值电阻R0=900Ω

D.滑动变阻器R2A

E.干电池组(6V0.05Ω

F.一个开关和导线若干

G.螺旋测微器,游标卡尺

1)如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为____mm;如图220分度游标卡尺测金属棒长度为________cm

2)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换____挡(填“×1Ω”“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为_____Ω

3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,要求尽可能精确测量金属棒的阻值________

4)若实验测得电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,则金属棒电阻的表达式为Rx=________.(用I1I2R0Rg表示)

 

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验证机械能守恒定律的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如下图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s),那么:

1纸带的________ (“P”“C”,必须用字母表示)端与重物相连;

2打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位)

3从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________J,此过程中物体动能的增加量△Ek=________J(g9.8ms2保留到小数点后两位)

4通过计算,数值上△EP________△Ek(“<”“>”“=”)

 

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