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如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该...

如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–qq>0)的带电小球MN先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍。不计空气阻力,重力加速度大小为g。求

(1)MN在电场中沿水平方向的位移之比;

(2)A点距电场上边界的高度;

(3)该电场的电场强度大小。

 

(1)3:1 (2) (3) 【解析】(1)设带电小球M、N抛出的初速度均为v0,则它们进入电场时的水平速度仍为v0;M、N在电场中的运动时间t相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a,在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2;由运动公式可得: v0–at=0① ② ③ 联立①②③解得: ④ (2)设A点距离电场上边界的高度为h,小球下落h时在竖直方向的分速度为vy,则; ⑤ ⑥ 因为M在电场中做匀加速直线运动,则 ⑦ 由①②⑤⑥⑦可得h= ⑧ (3)设电场强度为E,小球M进入电场后做直线运动,则, ⑨ 设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2,由动能定理: ⑩ ⑪ 由已知条件:Ek1=1.5Ek2 联立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫解得: 【名师点睛】此题是带电小球在电场及重力场的复合场中的运动问题;关键是分析小球的受力情况,分析小球在水平及竖直方向的运动性质,搞清物理过程;灵活选取物理规律列方程。  
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考点分析:
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为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板:冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度为g.求

(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;

(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.

 

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某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2CD分别为两个滑动变阻器的滑片。

1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线____________

2)完成下列填空:

R1的阻值为________Ω(填“20”“2 000”)。

②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的______端(填)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。

③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前BD所在位置的电势_______(填“相等”或“不相等”)。

④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位)。

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:__________________

 

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某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

实验步骤如下:

①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;

②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t

③用s表示挡光片沿运动方向的长度,如图(b)所示, 表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小,求出

④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;

⑤多次重复步骤④;

⑥利用实验中得到的数据作出t图,如图(c)所示。

完成下列填空:

1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则vAat的关系式为=_______

2)由图(c)可求得,vA=_______cm/sa=_______cm/s2。(结果保留3位有效数字)

 

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某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将

A. 左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉

B. 左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉

C. 左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉

D. 左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉

 

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两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。下列说法正确的是

A. 磁感应强度的大小为0.5 T

B. 导线框运动速度的大小为0.5 m/s

C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D. t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N

 

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