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万有引力和库仑力有类似的规律,有很多可以类比的地方。已知引力常量为G,静电力常量...

万有引力和库仑力有类似的规律,有很多可以类比的地方。已知引力常量为G,静电力常量为k

1)用定义静电场强度的方法来定义与质量为M的质点相距r处的引力场强度EG的表达式;

2)质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下以速度v绕位于圆心的原子核做匀速圆周运动,该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似,被称为行星模型,如图甲。已知在一段时间内,电子走过的弧长为s,其速度方向改变的角度为θ(弧度)。求出原子核的电荷量Q

3)如图乙,用一根蚕丝悬挂一个金属小球,质量为m,电荷量为﹣q。悬点下方固定一个绝缘的电荷量为+Q的金属大球,蚕丝长为L,两金属球球心间距离为R。小球受到电荷间引力作用在竖直平面内做小幅振动。不计两球间万有引力,求出小球在库仑力作用下的振动周期。

 

(1)质量为M的质点相距r处的引力场强度的表达式为;(2)原子核的电荷量为;(3)小球在库仑力作用下的振动周期为 【解析】 (1)根据电场强度的定义式方法,那么质量为M的质点相距r处的引力场强度EG的表达式: (2)根据牛顿第二定律,依据库仑引力提供向心力,则有: 由几何关系,得 解得: (3)因库仑力: 等效重力加速度: 小球在库仑力作用下的振动周期:  
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考点分析:
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如图,一质量m=1kg的小物块,以v0=3m/s的初速度,在与斜面成某一角度的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,AB两点间的距离L=10m。已知斜面倾角α=37°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=。重力加速度g10m/s2。求:

1)物块加速度的大小;

2)使拉力F取到最小值,F与斜面的夹角β以及F的最小值;

3)使拉力F取到最小值,F2s内的平均功率。

 

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图中的竖直圆筒固定不动,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长。粗筒中AB两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20cm。活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计。大气压强p0=75cmHg。用外力F竖直向上托住活塞B,使之处于静止状态。水银面与粗筒上端相平。现缓慢升高温度,直至水银的一半进入细筒中,求:

1)此时外力F与初始时外力F的比值;

2)此时气体的温度与初始温度的比值。

 

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不同的金属材料其导电性能不同,我们可以用电导G(单位:西门子S)来衡量。

1)为了得到金属铜导线的电导G与哪些因素有关,在控制实验室温度不变的条件下,某组同学进行了实验。将实验数据汇总如下:

导线直径dmm

1

2

3

2

2

2

导线长度lcm

10

10

10

20

30

40

电导GS

468

1875

4219

937

625

468

 

根据表中数据可得,电导G_____成正比,与_____成反比;

2)为了测量不同金属的导电性能,该组同学采用直径为1mm、长度为10cm的不同金属导线进行了进一步测量,数据汇总如下:

金属

电导GS

468

300

86

136

导线两端电压UV

1.07×103

3.33×103

0.017

0.015

流过导线电流IA

0.5

1

1.5

2

 

根据表中数据可得,电导G与电压U、电流I的关系式为:_____。四种金属中,金属_____的导电性能最差。

 

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某同学要测量一节干电池的内阻,实验室能提供的器材如下:

待测干电池;

灵敏电流计G(满偏电流1mA);

电流表A00.6A);

滑动变阻器R1015Ω5A);

滑动变阻器R20200Ω1A);

定值电阻Ro(约为几千欧);

开关K

导线若干。

1)如图为该同学设计的电路图,图中①为_____,②为_____(选填二个电表);

2)滑动变阻器选择_____

3)改变滑动变阻器阻值,①的读数从I1变为I1,②的读数从I2变为I2,则干电池的内阻r=_____

 

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用单分子油膜估测分子的大小实验中:

1)对形成单分子油膜有帮助的做法是______

A.取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液

B.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在蒸发皿内的水面上

C.让油滴在蒸发皿内的水面上尽可能散开

D.在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积

2)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.5m2的蒸发皿,滴管,量筒(30滴溶液滴入量筒体积约为1毫升),纯油酸和无水酒精若干等。已知分子直径数量级为1010m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为_____ %(保留小数点后二位)。

 

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