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电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方...

电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示.重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)物块与水平面间的动摩擦因数;

(2)物块在4 s内减少的电势能.

 

(1)0.2(2)14J 【解析】 (1)由图可知,前2s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有: qE1-μmg=ma, 由图线知加速度为:a=1m/s2 2s后物块做匀速运动,由平衡条件有:qE2=μmg 联立解得:q(E1-E2)=ma 由图可得:E1=3×104N/C,E2=2×104N/C, 代入数据解得:m=1kg 由qE2=μmg可得:μ=0.2. (2)物块在前2s的位移为:S1=×2×2=2m,物块在2-4s内的位移为:S2=vt2=4m 电场力做正功为:W=qE1S1+qE2S2=3×2+2×4=14J,则电势能减少了14J;
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考点分析:
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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0 Ω )

B.电流表A1(量程0﹣3 mA,内阻Rg1=10 Ω)

C.电流表A2(量程0﹣0.6 A,内阻Rg2=0.1  Ω)

D.滑动变阻器R1(0﹣20 Ω,10 A)

E.滑动变阻器R2(0﹣200 Ω,l A)

F.定值电阻R0(990Ω)

G.开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是__图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选__(填写器材前的字母代号).

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),但坐标纸不够大,他只画了一部分图线,则由图线可得被测电池的电动势E=__V,内阻r=__Ω.

(3)若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小,则图线的纵坐标应该为_________

A.I1R0+Rg1)   B.I1R0   C.I2R0+Rg2)  D.I1Rg1

 

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霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图1所示,在一矩形半导体薄片的PQ间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在MN间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UHk,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.

(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与______(MN”)端通过导线相连.

(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.根据表中数据在图2中画出UHI图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为______×103V·m·A1·T1(保留2位有效数字).

(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图3所示的测量电路,S1,S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(ab”),S2掷向________(cd”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件________________(填器件代号)之间.

 

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如图所示,一个带正电的物体从粗糙绝缘斜面底端以初速度v0冲上斜面,运动到A点时速度减为零,在整个空间施加一个垂直纸面向外的匀强磁场,物体运动过程中始终未离开斜面(  )

A.物体仍以初速度v0冲上斜面,能到达A点上方

B.物体仍以初速度v0冲上斜面,不能到达A

C.将物体由A点释放,到达斜面底端时速率一定大于v0

D.将物体由A点释放,到达斜面底端时速率一定小于v0

 

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静电喷涂时喷枪喷出的涂料微粒带电在带正电被喷工件的静电作用下向被喷工件运动最后吸附在其表面.在涂料微粒向工件靠近的过程中(   )

A. 涂料微粒带正电

B. 离工件越近所受库仑力越小

C. 电场力对涂料微粒做负功

D. 涂料微粒的电势能减小

 

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一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,这说明(  )

A.小球上原有的负电荷逐渐消失了

B.在此现象中,电荷不守恒

C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了

D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律

 

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