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如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道ABC固定在竖直面内,圆心为O,轨道半径为R,B为...

如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道ABC固定在竖直面内,圆心为O,轨道半径为RB为轨道最低点。该装置右侧的圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从A点由静止开始运动,到达B点时,小球的动能为E0,进入电场后继续沿轨道运动,到达C点时小球的电势能减少量为2E0,试求:

1)小球所受重力和电场力的大小;

2)小球脱离轨道后到达最高点时的动能。

 

(1) (2)8E0 【解析】 (1)设带电小球的质量为m,则从A到B根据动能定理有: mgR=E0 则小球受到的重力为: mg= 方向竖直向下; 由题可知:到达C点时小球的电势能减少量为2E0,根据功能关系可知: EqR=2E0 则小球受到的电场力为: Eq= 方向水平向右,小球带正电。 (2)设小球到达C点时速度为vC,则从A到C根据动能定理有: EqR==2E0 则C点速度为: vC= 方向竖直向上。 从C点飞出后,在竖直方向只受重力作用,做匀减速运动到达最高点的时间为: 在水平方向只受电场力作用,做匀加速运动,到达最高点时其速度为: 则在最高点的动能为:  
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考点分析:
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某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:

A.电源E(电动势3 V,内阻约为1 Ω)

B.电流表A1(00.6 A,内阻r15 Ω)

C.电流表A2(00.6 A,内阻r2≈1 Ω)

D.开关S,定值电阻R05 Ω

(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计______.

(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1A2的读数为I2,得Rx________.(用字母表示)

(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx.最后绘成的图象如图所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是________________________.F竖直向下时,可得Fx与所受压力F的数值关系是Rx________.

 

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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放.小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.

回答下列问题:

1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的          (填正确答案标号).

A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点的水平距离s

C.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量x

 

 

E.弹簧原长l0

2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=          

3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会      (填增大减小不变);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会   (填增大减小不变).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Epx        次方成正比.

 

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如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为101,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈与二极管(正向电阻为零,相当于导线;反向电阻为无穷大,相当于断路)、定值电阻R0、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小)及报警器P(电流增加到一定值时报警器P将发出警报声)组成闭合电路,电压表、电流表均为理想电表。则以下判断正确的是(  )

A.变压器线圈输出交流电的频率为100 Hz

B.电压表的示数为11V

C.Rt处温度减小到一定值时,报警器P将发出警报声

D.报警器报警时,变压器的输入功率比报警前大

 

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如图所示,BC两个小球均重为G,用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上,则以下说法中正确的是(  )

A.AB细绳的拉力为G B.CD细绳的拉力为G

C.BC与竖直方向的夹角θ=60° D.BC与竖直方向的夹角θ=45°

 

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如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PCMN垂直。一群质量为m、带电荷量为-qq>0)的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为(  )

A.  B.  C.  D.

 

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