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如图,在足够大的平行金属板间的水平匀强电场中,有一长为L的轻质绝缘棒OA,一端可...

如图,在足够大的平行金属板间的水平匀强电场中,有一长为L的轻质绝缘棒OA,一端可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端A处有一带负电、电量为q、质量为m的小球,当变阻器滑片在P点处时,棒静止在与竖直方向成30°角的位置,如图所示。已知此时BP段的电阻为R,平行金属板间的水平距离为d

1)求此时金属板间电场的场强大小E1

2)若金属板旋转30°(图中虚线表示),并移动滑片P的位置,欲使棒能静止的位置与竖直方向的夹角不变,BP段的电阻R应调节为多大?

3)若金属板不转动,将BP段的电阻突然调节为3R,则棒摆动中小球最大动能为多少?

 

(1) (2) (3) (2-)mgL 【解析】 (1)由平衡可知 E1q=mgtan30° 解得 E1= (2)金属板旋转30°后电场强度方向也相应旋转30°,而合力方向仍与竖直方向成30°角,受力如右图所示。 E1q=mg 解得 E2= 金属板旋转前,两板间电势差 U1= E1d= d 金属板旋转后,两板间电势差 U2 = E2d’= E2 dcos30°=d=U1 所以BP段的电阻R’=R (3)BP段的电阻突然调节为3R,U3 =3U1 E3=3E1= 小球摆动速度最大时棒与竖直方向夹角为60°,如右图所示。 根据动能定理有: E3qL(sin60°-sin30°)-mgL(cos30°-cos60°)=Ek-0 Ek=(2-)mgL  
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考点分析:
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如图,内壁光滑的两气缸高均为H,横截面积S=2S,左缸上端封闭,右缸上端与大气连通,两缸下部由体积不计的细管连通,除左缸顶部导热外,两气缸其余部分均绝热。MN为两个不计厚度、不计质量的绝热活塞,M上方和两活塞下方分别封有密闭气体AB。起初两活塞静止,两部分密闭气体的温度与外界相同,均为7C,活塞M距缸顶H,活塞N距缸顶H。外界大气压为p0,现通过电阻丝缓慢加热密闭气体B,当活塞N恰好升至顶部时,求:

1)此时M上方的密闭气体A的压强;

2)此时活塞下方密闭气体B的温度;

3)继续缓慢加热,使活塞M上升,求它上升H时活塞下方气体B的温度。

 

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如图,有一质量为2kg的物体放在长为1m的斜面顶部,斜面倾角θ=37°.

(1)若由静止释放物体,1s后物体到达斜面底端,则物体到达斜面底端时的速度大小为多少?

(2)物体与斜面之间的动摩擦因数为多少?

(3)若给物体施加一个竖直方向的恒力,使其由静止释放后沿斜面向下做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动,则该恒力大小为多少

 

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某小组同学利用如图所示的装置测定重力加速度gA为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,细绳一端与A相连,另一端跨过定滑轮与质量为mm<M)的重物B相连。他们的做法是:先用力拉住B,保持AB静止,测出A的挡光片下端到光电门的距离h;然后由静止释放BA下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落h时的速度。

1)在A从静止开始下落h的过程中,AB组成系统的动能的增量为___________;计算重力加速度g的表达式为___________

2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值v,重力加速度的测量值_______真实值(选填大于小于);

3)为消除上述v对测量结果的影响,某同学想利用多组实验数据绘制直线的斜率来测定重力加速度。他多次改变A下落的初始位置,测出多组相应的ht,则______

A.绘制关系图像可消除v的影响

B.绘制关系图像可消除v的影响

C.绘制-h关系图像可消除v的影响

D.以上关系图像均不能消除v的影响

 

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某同学用如右图所示的实验电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱R接入ab之间,闭合开关S,适当调节滑动变阻器R0后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数UR的数据如下表。

电阻R

0

5.0

10.0

15.0

25.0

35.0

45.0

电压U/V

0

1.00

1.50

1.80

2.14

2.32

2.45

 

1)请根据实验数据在图b的坐标系中作出U-R关系图像_______

2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R关系图像可得Rx=_________Ω

3)该实验电路使用较长时间后,电池的电动势基本不变,但内阻会增大。若仍想使用该电路和(1)中测绘的U-R关系图像测量电阻,则需对电路进行简单修正:将电阻箱的阻值调到10Ω,并接入ab之间,向______(选填)调整滑动变阻器,使电压表示数为_________V,之后保持滑动变阻器阻值不变,即可用原来的方法继续测量电阻。

 

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如图所示,两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,在它们相同位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B,断开开关,两个小球同时开始运动.A球离开圆弧后将做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:

(1)B球进入水平轨道后将做__________运动;改变A轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是:______________________________

(2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处,固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm,则可算出A铁球离开圆弧轨道水平末端时的速度为____m/s.(g10m/s2

 

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