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如图,两水平虚线CD、EF之间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方同一...

如图,两水平虚线CDEF之间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方同一高度的A点和B点将质量均为m、电荷量均为q的两带电小球MN先后以初速度2v0v0沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域,恰好从该区域的下边界的同一点G离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动。不计空气阻力,重力加速度大小为g,匀强电场的电场强度。求

1)小球MG点离开电场时的水平速度;

2)小球M在进入电场前和电场中的竖直位移之比;

 

(1)3v0(2)4:5 【解析】 (1)两小球在竖起方向做自由落体运动,通过电场的时间相同为t,在电场中受到的相同电场力作用,具有相同的水平加速度为a,在电场中 N球水平方向的运动: M球离开电场时的水平速度: 解得: (2)小球M在电场中做直线运动,则速度方向与合力方向相同。设进入电场和离开电场时的竖直速度分别为、 在竖直方向上,设进入电场前竖直位移为h,在电场中竖直位移为H: 解得:  
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将力传感器连接到计算机上,不仅可以比较精确地测量力的大小,还能得到力随时间变化的关系图象。甲图中,某同学利用力的传感器测量小滑块在光滑半球形容器内的运动时对容器的压力来验证小滑块的机械能守恒,实验步骤如下:

①如图甲所示,将压力传感器M固定在小滑块的底部;

②让小滑块静止在光滑半圆形容器的最低点,从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图象如图乙所示;

③让小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的之间往复运动,与竖直方向之间的夹角相等且都为θθ<5°)从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图象如图丙所示。

请回答以下问题:

1)小滑块的重量F0____________N

2)为了验证小滑块在最高点A和最低点处的机械能是否相等,则____________

A.一定得测出小滑块的质量m

B.一定得测出OA与竖直方向的夹角θ

C.一定得知道当地重力加速度g的大小

D.只要知道图乙中的压力F0和图丙中的最小压力F1、最大压力F2的大小

3)若已经用实验测得了第(2)小问中所需测量的物理量,用R表示半圆形容器的半径,则小滑块从A

点到最低点的过程中重力势能减小______________(用题中所给物理量的符号来表示),动能增加

______________(用题中所给物理量的符号来表示),由测量的数据得到小滑块的机械能__________(填“是”或“不”)守恒的。

 

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在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,甲、乙、丙三位学生用导线按如图所示方式连接好电路,电路中所有元件都完好,且电压表和电流表已调零。闭合开关后:

1)甲学生发现电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,这是由于导线________断路;

2)乙学生发现电压表示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,这是由于导线________断路;

3)丙学生发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数都不能调为零,这是由于导线_________断路;

 

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在竖直平面内有水平向右、电场强度为E1×104N/C的匀强电场.在场中有一个半径为R2m的光滑圆环,环内有两根光滑的弦ABACA点所在的半径与竖直直径BC角。质量为0.04kg的带电小球由静止从A点释放,沿弦ABAC到达圆周的时间相同。现去掉弦ABAC,给小球一个初速度让小球恰能在竖直平面沿环内做完整圆周运动,不考虑小球运动过程中电量的变化。下列说法正确的是(cos0.8g10m/s2)   

A.小球所带电量为q3.6×105 C

B.小球做圆周运动动能最小值是0.5 J

C.小球做圆周运动经过C点时机械能最小

D.小球做圆周运动的对环的最大压力是3.0N

 

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如图所示,ABC为等边三角形,先将电荷量为+q的点电荷固定在A点.C点的场强为E1,再将一电荷量为-2q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到B点,此过程中,电场力做功为WC点的场强变为E2.最后将一电荷量为-q的点电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说法正确的有(   

A.Q1移入之前,C点的电势为

B.C点的场强E1小于E2

C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为-2W

D.Q2在移到C点后的电势能为

 

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我国将于2020年左右发射一颗火星探测卫星,如图所示是探测卫星发射进入最终轨道的简化示意图,Ⅰ为地火转移轨道,Ⅱ为最终椭圆轨道。椭圆轨道的“远火点”P离火星表面的距离为h1,“近火点”Q离火星表面的距离为h2,火星的半径为R,探测卫星在轨道Ⅱ上运行的周期为T,万有引力常数为G,则由以上信息可知(   

A.探测卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度

B.探测卫星在Ⅱ轨道经过P点的速度大于火星的第一宇宙速度

C.探测卫星从Ⅰ轨道经P点进入Ⅱ轨道时应减速

D.根据题中信息可求出火星的质量

 

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