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如图所示,一对带电平行金属板A、B与竖直方向成30°角放置.B板中心有一小孔正好...

如图所示,一对带电平行金属板A、B与竖直方向成30°角放置.B板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系 xOy上的O点,y轴沿竖直方向.一比荷为1.0×105C/kg的带正电粒子P从A板中心O′处静止释放后沿满分5 manfen5.com做匀加速直线运动,以速度vo=104m/s,方向与x轴正方向夹30°角从O点进入匀强电场,电场仅分布在满分5 manfen5.com轴的下方,场强大满分5 manfen5.comV/m,方向与x轴正方向成60°角斜向上,粒子的重力不计.试求:

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(1)AB两板间的电势差满分5 manfen5.com

(2)粒子P离开电场时的坐标;

(3)若在P进入电场的同时,在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q,可使两粒子在离开电场前相遇.求所有满足条件的释放点的集合(不计两粒子之间的相互作用力).

 

(1)500V;(2) (1,0) (3) 且m 【解析】 试题分析:(1)由动能定理 可得 (2)粒子P在进入电场后做类平抛运动,设离开电场时距O距离为L,如图所示, 则 解得 L=1m 所以P离开电场时的坐标为(1,0) (3)由于粒子Q与P完全相同,所以只需在P进入电场时速度方向的直线上的OM范围内任一点释放粒子Q,可保证两者在离开电场前相碰,所在的直线方程为 m 故M的横坐标为 m 所以所有满足条件的释放点的集合为 且m 考点:带电粒子在电场中的运动;动能定理。  
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考点分析:
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如图甲所示,AB为两块靠得很近的平行金属板,板中央均有小孔.一束电子以初动能Ek = 120eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入AB之间,在B板右侧,平行金属板的板长L = 2×10-2m,板间距离d = 4×10-3m,两板上所加电压为U2 = 20V.现在在AB两板上加一个如图乙所示的变化电压U1,在t = 0到t = 2s时间内,A板电势高于B板,则在U1随时间变化的第一个周期内:

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电子在哪段时间内可以从B板小孔射出?

在哪段时间内,电子能从偏转电场右侧飞出?(由于AB两板距离很近,可以认为电子穿过AB板间所用时间很短,可以不计电压变化)

 

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如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0.6 A;当使用O、B两接线柱时,量程为3 A.已知电流计的内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=100 mA.求分流电阻R1和R2的阻值.

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如图所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接.圆弧的半径R=0.40 m. 在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104 N/C.现有一质量m=0.10 kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5C,取g=10 m/s2,求:

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(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;

(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;

(3)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功.

 

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(14分)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验室可供选择的器材如下:

A.待测小灯泡(6V  500mA)   B.电流表A(0-0.6A 内阻约0.5Ω)

C.电压表V(0-3V 内阻5kΩ)  D.滑动变阻器R1(0-lkΩ 100mA)

E.滑动变阻器R2(0-5Ω 1.5A)  F.电阻箱R3(0-9999.9Ω)

G.直流电源E(约6V,内阻不计)H.开关S,导线若干

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(1)将电压表量程扩大为6V,与它串联的电阻箱的阻值应调为        kΩ.

(2)图甲中画出了实验的部分电路,请你补全电路图;滑动变阻器应选用      (选填"Rl"或"R2").

(3)实验中,变阻器滑动触头P在ab间移动时,发现小灯泡两端的电压只能在3.5V-6.0V间变化,则电路中出现的故障可能是     

(4)排除故障后,测量出多组数据以灯泡两端的电压U为横轴,电流表的示数I为纵轴,描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图所示.若电压表V的实际阻值大于5kΩ,则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的       (选填"上方"或"下方").

如果改装后的电压表有两个量程3V和6V,请根据图甲的电路图用笔画线代替导线,将图中的实验电路连接完整。并根据图说明在闭合电键之前滑片P应应置于     端(选填“a”、“b”或“ab中间”)               满分5 manfen5.com

 

 

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(8分)在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面积S及插入极板间的介质有关.他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示.已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大.实验时保持电容器极板所带的电量不变,且电容器B板位置不动.

(1)将A板向左平移,静电计指针张角       ;将A板竖直向上平移,则静电计指针张角       ;在A、B板间插入电介质,则静电计指针张角       

(2)实验中静电计不可以用电压表替代,原因是:       

 

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