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如图所示,在沿水平方向的匀强电场中,有一长度l=0.5m的绝缘轻绳上端固定在O点...

如图所示,在沿水平方向的匀强电场中,有一长度l=0.5m的绝缘轻绳上端固定在O点,下端系一质量m=1.0×10-2kg、带电量q=2.0×10-8C的小球(小球的大小可以忽略)在位置B点处于静止状态,此时轻绳与竖直方向的夹角α=37º,空气阻力不计,sin37º=0.6,cos 37º =0.8g=10m/s2

1)求该电场场强大小;

2)在始终垂直于l的外力作用下将小球从B位置缓慢拉动到细绳竖直位置的A点,求外力对带电小球做的功;

3B点做一等势面交电场线于C点,论证沿电场线方向电势φA>φC

 

(1)3.75×106N/C(2)1.25×10-2J(3)见解析 【解析】(1)带电小球静止,受到合力等于零,电场力与重力的关系是 Eq=mgtanα E=tanα 带入数值计算得:E=3.75×106N/C (2)小球在外力作用下从B位置缓慢移动到A位置过程中,根据动能定理有 WF-Eqlsinα+mg(l-lcosα)=0 WF=qlsinαtanα- mg(l-lcosα) 带入数值得:WF=1.25×10-2J (3)设一带电量为+q电荷在电场力作用下由A点移动到C点,电场力做功为W W=qUAB=q(φA-φB) 因为W>0 所以φA>φC  
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考点分析:
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如图所示,两根平行光滑金属导轨MNPQ放置在水平面内,其间距L=0.2m磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω,在导轨上有一金属棒ab,其电阻r=0.2Ω金属棒与导轨垂直且接触良好, 如图所示,在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动,设金属导轨足够长。求:

(1)金属棒ab产生的感应电动势;

(2)通过电阻R的电流大小和方向;

(3)金属棒ab两点间的电势差。

 

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某同学测量一节干电池的电动势和内阻,现有待测电池、电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)、滑动变阻器(阻值0~10Ω,额定电流2A)、开关各一个、导线若干。为了防止实验测量时数据过密(即要求电压变化范围相对大一些),另外还配有一个定值电阻R0(阻值为、额定功率为5W)。

(1)请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整______

(2)该同学按照要求连接好电路并进行实验,根据实验数据绘出了图13所示的UI图像,则电源的电动势E______V,电源内阻r_____Ω

3在上述实验过程中存在系统误差。在图所绘图像中,虚线代表没有误差情况下,电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像实线是根据测量数据绘出的图像则图14中能正确表示二者关系的是______(选填选项下面的字母)。

 

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某同学想测量一段导体的阻值。

1)他先用多用电表进行初步测量,主要的操作过程分以下几个步骤,请将第④步操作填写完整:

①将红、黑表笔分别插入多用电表的插孔;选择电阻挡“×10”

②将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指向“0”

③将红、黑表笔分别与导体的两端相接,发现指针示数接近“0”

④选择电阻挡_________(选填“×100”“×1”)将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮调零后重新将红、黑表笔分别与导体的两端相接,读取导体的阻值。

2)采用上述的操作步骤后,多用电表的指针位置如图所示。则该段导体的电阻测量值为______

3)为了比较精确地测量这个导体的电阻值,他采用伏安法继续进行实验测量,现有实验器材如下:

A.电源E(电动势4.0V,内阻约0.5Ω);

B.电压表(03V,内阻3kΩ;

C.电压表(015V,内阻15kΩ);

D.电流表(00.6A,内阻0.1Ω

E.电流表(03A,内阻0.02Ω);

F.滑动变阻器R1050Ω1.5A);

G.滑动变阻器R202000Ω0.3A);

H.开关S和导线若干。

为了调节方便,测量准确,在实验中,滑动变阻器应选用______(选填序号字母)。连接电路时,电压表应选_____(选填序号字母)、电流表应选______(选填序号字母)实验电路应采用图中的_____(选填)。

4若在上问中选用甲电路,产生误差的主要原因是______。(选填选项前的字母)

A.电流表测量值小于流经Rx的电流值

B.电流表测量值大于流经Rx的电流值

C.电压表测量值小于Rx两端的电压值

D.电压表测量值大于Rx两端的电压值

 

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如图所示,李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻,以判断它是否断路。刘伟为了使李辉操作方便,用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度, 李辉由此确认线圈没有断路。 正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时,刘伟突然惊叫起来,觉得有电击感。下列说法正确的是 

A. 刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大

B. 刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压

C. 刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏

D. 实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆,他也会受到电击

 

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如图甲所示,电阻为、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端AB与电阻R相连,R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则  

A. A点的电势小于B点的电势

B. 在线圈位置上感应电场沿逆时针方向

C. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C

D. 0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J

 

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