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如图所示,竖直平面内有光滑绝缘半圆轨道,处于一个沿水平方向且与轨道平面平行的匀强...

如图所示,竖直平面内有光滑绝缘半圆轨道,处于一个沿水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点AC与圆心0高度相同,轨道半径为RB为最低点。一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)从轨道右端的A处无初速度地沿轨道下滑,向左运动的最远点的位置为D,且ODOB夹角θ=30°.重力加速度为g,设小球运动中电量q不变。求:

(1)电场强度E的大小和方向;

(2)小球在运动过程中受到轨道对其支持力的最大值。

 

(1) 方向水平同右 (2) 【解析】小球从A到D由动能定理求出电场强度E的大小和方向,当小球运动到图中的P点时,速度最大,轨道对它的支持力也最大,由动能定理和牛顿第二定律求出轨道对其支持力的最大值。 【解析】 A到D由动能定理:mgRcosθ-qER(1+sinθ)= 0 解得: 方向水平同右 (2)电场力和重力的合力大小为, 方向与 OA 成α= 60° 如图所示,当小球运动到图中的P点时,速度最大,轨道对它的支持力也最大 A到P由动能定理有: 在P点由牛顿第二定律有: 解得:  
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如图所示,两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源,导轨间的距离L=0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,现把个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒的电阻R=1.0Ω.导体棒恰好能静止金属导轨电阻不计.(g=10 m/s²sin37°=0.6cos37°=0.8)求:

(1)ab受到的安培力大小;

(2)ab受到的摩擦力大小。

 

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如图所示的电路中,电源电动势E=10V.电阻=2.5Ω =3Ω,当电阻箱Rx调到3Ω时,电流表的示数为2A.不计电流表内阻,求:

(1)电源的内电阻;

(2)调节电阻箱,使电流表的示数为1.6A时,电阻消耗的电功率。

 

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如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q与一Q的点电荷AB相距,则:

(1)两点电荷在它们连线的中点O的场强分别是多大?

(2)两点电荷连线的中点O的场强多大? 方向如何?

 

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用电阻箱R、多用电表电流档、开关和导线测一干电池的电动势E和内阻r,如图甲所示。

(1)若电阻箱电阻在几十欧姆以内选取, =4.5Ω,则多用表选择开关应旋转至直流电流的_______(填“1mA”“10mA”或“100mA”)(已知在该电流档多用表的内阻rg=3.0Ω).

(2)多次调节电阻箱,并从多用表上读得相应的电流值,获取多组RI的数据,作出了如图乙所示的R图线,图线横轴截距的绝对值表示________________;由该图线可得干电池的电动势E=_______V (计算结果保留三位有效数字)

 

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有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用:

A.电压表(05V,内阻约为10kΩ)       B.电压表(010V,内阳约为20kΩ)

C.电流表(00.3A,内阻约为1Ω)      D.电流表(00.6A,内阻约为0.4Ω)

E.滑动变阻器(5Ω1A)                F.滑动变阻器(500Ω0.2A)

(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化月多取几组数据,滑动变阻器应选用_______(用序号字母表示).

(2)请根据满足实验要求的电路图把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图_____.

(3)某同学在实验中测得灯泡a和定值电阻b的伏安特性曲线如图所示若把灯泡a和定值电阻b串联后接入4V的电路中,那么该定值电阻消耗的功率为________W.(结果保留两位有效数字)

 

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