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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与绝缘水平面平滑连接,整个装置处...

如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中一质量为m、带电量为+q的物块可视为质点,从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E,且E<mg/q,试求:

1物块经过最高点C的速度为多大?

2试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功

3证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,且为一常量

 

(1)(2)mv02+(Eq−mg)R(3)见解析; 【解析】 试题分析:(1)物块恰能通过圆弧最高点C,圆弧轨道此时与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力,则有① 解得,② (2)物块在由A运动到C的过程中,设物块克服摩擦力做的功Wf,根据动能定理有 Eq•2R−Wf−mg•2R=mvc2−mv02 ③ 解得,Wf=mv02+(Eq−mg)R④ (3)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为s, s=vct ⑤ ⑥ 由⑤⑥联立解得s=2R ⑦ 因此,物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,大小为2R 考点:平抛运动;牛顿第二定律及动能定理的应用 【名师点睛】本题是向心力与动能定理、平抛运动等等知识的综合,关键要抓住物块恰能通过最高点C的临界条件,求出临界速度。  
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考点分析:
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如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加一电压U1=2 500 V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=60 cm,相距d=2 cm,两极板间加以电压U2=200 V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=16×10-19 C,电子的质量m=09×10-30 kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:

1电子射入偏转电场时的动能Ek

2电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;

3电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。

 

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如图所示电路中,。当开关S1闭合、S2断开,电路稳定时,电源的总功率为2W,当开关S1、S2都闭合,电路稳定时,电源的总功率为4W,求:

1电源电动势E和内电阻r;

2当S1、S2都闭合时电源的输出功率及电源内部产生的热功率;

3当S1闭合,分别计算在S2闭合与断开时,电容器所带的电荷量各为多少?

 

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在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所使用的电流表内阻约为几欧姆,电压表的内阻约为十几千欧。根据实验所测8组数据,在图甲所示I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。

①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图,并根据电路图在图乙中连线将实物图补充完整。

 

②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象,其中正确的是     

③若将被测小灯泡与一定值电阻R和电源组成如图丙所示的电路,已知电源电动势为60 V,内阻为10 Ω。现测得电路中的电流为040 A,则定值电阻R所消耗的电功率约为      W。

 

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1在“测定金属丝的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量电阻丝的直径d。其中一次测量结果如图所示,则图中读数为d =             mm。

2现用伏安法较准确的测一个阻值约为30KΩ的电阻,可供选用的实验仪器有:

A电源电动势3V,内阻0

B电源电动势16V,内阻2Ω

C电流表量程0—1mA,内阻250Ω

D电流表量程0—500μA,内阻500Ω

E电压表量程0—3V,内阻10KΩ

F电压表量程0—15V,内阻50KΩ

G滑动变阻器阻值0—200Ω,额定电流10A

H开关和导线若干

①实验电路应选取的仪器是             用字母表示

在下面方框图中画出实验电路图

 

 

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在“练习多用电表的使用”实验中,使用的多用电表表盘如图,现用它测量一个阻值约为150的电阻,具体测量步骤如下:

a将多用电表的倍率开关旋转到电阻“________”选填“1”、“10"、“100”或“1K”

b将红、黑表笔分别插入“+”“—”插孔,两表笔短接,旋转调零旋钮,使表针指在_______选填“右”或“左”端的“0”刻度位置

c将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,读出该电阻的阻值为_________Ω

 

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