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如图所示,在E=103 V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道CPN...

如图所示,在E=103 V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道CPN竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN平滑连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=40 cm,一带正电荷q=3×10-4 C的小滑块质量为m=40 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=05,小滑块运动过程中所带电荷量保持不变,取g=10 m/s2。滑块在水平轨道上某点由静止释放后,恰好能运动到圆轨道的最高点C,问:

1小滑块是在水平轨道上离N点多远处释放的?

2小滑块经过C点后落地,落地点离N点的距离多大?

3小球在半圆轨道上运动时,对轨道的最大压力有多大?

 

(1)4 m(2)0.2 m(3)2.7N 【解析】 试题分析:(1)设滑块与N点的距离为L,由动能定理可得qEL-μmgL-mg·2R=mv2-0 小滑块在C点时,重力提供向心力,所以 代入数据解得v=2 m/s,L=4 m (2)在竖直方向上做自由落体运动,由2R=gt2可得 在水平方向上做匀减速运动,由qE=ma得a=7.5 m/s2 水平的位移为x=vt-at2,得x=0.2 m (3)重力与电场力的合力F合=0.5N,F合方向与CN的夹角为37°, 当滑块运动到∠NOA= 37°时速度最大对轨道压力最大。 由A到C过程列动能定理:-qERsin37°-mg(R+Rcos37°)= 滑块在A点时,三个力的合力提供向心力, 解得:FN=2.7N,轨道压力FN′=FN=2.7N
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如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)。求:

1)小球到达小孔处的速度;

2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;

3)小球从开始下落运动到下极板的时间。

 

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如图所示,一束电子从静止开始经电压为U1的电场加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间.金属极板长为l,两极板间的距离为d,竖直放置的荧光屏到金属极板右端的距离为L.当在两金属极板间加上电压U2时,光点偏离中线打在荧光屏上的P点.已知电子的电荷量为e、质量为m,忽略重力和空气阻力的影响.求:

1)电子被加速后的速度大小v0

2)电子射出电场时的偏转角度θ的正切值tanθ

3P点到O点的距离.

 

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某同学为了测量某阻值约为的金属棒的电阻率,进行了如下操作:分别使用10分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属棒的长度L和直径d,某次测量的示数如题图1和题图2所示,长度L= ______ mm,直径d= ______ mm

现备有下列器材:待测金属棒:Rx(阻值约);电压表:V1(量程3V,内阻约3kΩ);V2(量程15V,内阻约9kΩ);电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);A2(量程3A,内阻约0.05Ω);

电源:E1(电动势3V,内阻不计);滑动变阻器:R1(最大阻值约20Ω);R2(最大阻值约1000Ω);开关S;导线若干.

若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电压表应选 ______ ,电流表应选 ______ ,滑动变阻器应选 ______ (均选填器材代号).正确选择仪器后请在图3中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接_________.用伏安法测得该电阻的电压和电流,并作出其伏安特性曲线如图4所示,若图象的斜率为k,则该金属棒的电阻率ρ= ______ .(用题目中所给各个量的对应字母进行表述)

 

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在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,实验室备有下列器材供选择:

A.待测小灯泡“3V2W

B.电流表A1(量程3A,内阻约为

C.电流表A2(量程0.6A,内阻约为

D.电压表V1(量程3V,内阻约为10kΩ

E.电压表V2(量程15V,内阻约为50kΩ

F.滑动变阻器器(最大阻值为100Ω,额定电流50mA

G.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1A

H.电源(电动势为4V,内阻不计)

I.电键及导线等

1)电流表应选用 ______ ;电压表应选 ______ ;滑动变阻器应选用 ______ (填器材前面的字母)

2)在图甲实物图中,有部分线已连好,要求小灯泡的电压从零开始测量,请连成符合要求的完整的电路图 ___________

3)开关闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于 ______ (选填A“B'“AB中间

4)某同学实验后作出的I-U图象如图乙所示,则当灯泡两端的电压为2.4V时,灯泡的实际功率是 ______ W (结果保留两位有效数字)

 

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三个质量相等的带电微粒(重力不计)以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入,已知上极板带正电,下极板接地,三微粒的运动轨迹如图所示,其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场,则(  )

A. 三微粒在电场中的运动时间有t3=t2>t1

B. 三微粒所带电荷量有q1>q2=q3

C. 三微粒所受电场力有F1=F2>F3

D. 飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能

 

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