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如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道...

如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下(小球的重力大于所受的电场力).

1)已知小球的质量为m,电量大小为q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α,求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;

2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h至少应为多大?

3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放.假设其能够通过B点,求在此过程中小球机械能的改变量.

 

(1)已知小球的质量为m,电量大小为q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α,小球沿斜轨道下滑的加速度的大小为; (2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,A点距水平地面的高度h至少应为 (3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放.假设其能够通过B点,在此过程中小球机械能的改变量3qER 【解析】 (1)由牛顿第二定律有(mg﹣qE)sinα=ma得: a= (2)球恰能过B点有: (mg﹣qE)= ① 由动能定理,从A点到B点过程,则有: (mg﹣qE)(h1﹣2R)=﹣0 ② 由① ②解得h1= (3)因电场力做负功,导致机械能减少,电势能增加 则增加量:△E=qE(h2﹣2R)=qE(5R﹣2R)=3qER 由能量守恒定律得机械能减少,且减少量为3qER  
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考点分析:
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将倾角为θ的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一个质量为m、带电量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如图所示,滑到某一位置开始离开,求:

1)物体带电荷性质

2)物体离开斜面时的速度及物体在斜面上滑行的长度是多少?

 

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某实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,实验室备选了如下器材:

A.电流表A1,量程为10mA,内阻r1=50Ω

B.电流表A2,量程为0.6A,内阻r2=0.2Ω

C.电压表V,量程为6V,内阻r3约为15kΩ

D.滑动变阻器R,最大阻值为15Ω,最大允许电流为2A

E.定值电阻R1=5Ω

F.定值电阻R2=100Ω

G.直流电源E,电动势为6V,内阻很小

H.开关一个,导线若干

I.多用电表一个

J.螺旋测微器、刻度尺

1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图甲所示,则金属丝的直径D=________mm

2)实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻,如图乙所示,则金属丝的电阻为_____Ω

3)在如图丙所示的方框内画出实验电路的原理图。且图中所用器材必须标明对应的符号_____

4)电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,则该金属丝电阻的表达式___________(用字母表示)。用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率。

 

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某同学想要测量一个电源的电动势和内阻,准备的器材有电流表A(0~100mA,内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线.

(1)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们需将一个定值电阻和电流表A进行_________(填写”),若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍,则定值电阻的阻值R0=_________Ω.

(2)如图甲所示,虚线框中为同学设计了实验电路的一部分,请将电路图补充完整______

(3)实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ,并用记录的实验数据描绘出R-图线如图乙所示,则该电源的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω(结果保留两位有效数字).

 

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如图所示,三个重力不计完全相同的粒子abc,同时从同一点沿水平方向飞入竖直偏转电场,出现了如图所示的轨迹,下列判断正确的是(不计abc之间的相互作用)

A.刚进电场时bc的速度相同,a的速度最小

B.b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上

C.bc同时飞离电场

D.它们在电场运动的全过程中,动能的增加量c最小,ab一样大

 

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如图所示的电路中,所有电阻都不受温度影响,滑片位于滑动变阻器R2的中点,电键S闭合时,水平放置的平行板电容器中带电尘埃恰好处于静止状态,现将滑片由中点移动到b端的过程中,设U1U2U3分别为三块电压表示数变化量的绝对值,I为流经电源电流变化量的绝对值,则下列说法正确的是(    )

A.不断增大

B.

C.通过R3的电流由cR3d

D.尘埃带负电,向上做加速度越来越大的加速运动

 

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