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如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线...

如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线是水平直径.现有一质量为m带正电的小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球进入管口开始,整个空间突然加一匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点.设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求:

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(1)小球到达B点的速度大小;

(2)小球受到的电场力的大小;

(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.

 

(1)(2)(3)3mg 【解析】 试题分析:(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:① 到达B点时速度大小为 (2)设电场力的竖直分力为Fy ,水平分力为Fx,则Fy=mg(方向竖直向上).小球从B运动到C的过程中,由动能定理得③ 小球从管口C处脱离圆管后,做类平抛运动,其轨迹经过A点,有 ④ (2分) ⑤ (2分) 联立解得:Fx=mg ⑥ (2分) 电场力的大小为: ⑦ (2分) (3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向向左,则 ⑧ (2分) 解得:N=3mg(方向向左) ⑨ 根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为,方向水平向右 ⑩ 考点:考查了机械能守恒,电场力做功,圆周运动 【名师点睛】小球从A开始自由下落到到达管口B的过程中,只有重力做功,机械能守恒,可求出小球到达B点时的速度大小;将电场力分解为水平和竖直两个方向的分力,小球从B到C的过程中,水平分力做负功,根据动能定理得到水平分力与B、C速度的关系.小球从C处离开圆管后,做类平抛运动,竖直方向做匀速运动,水平方向做匀加速运动,则两个方向的位移,由运动学公式和牛顿第二定律结合可水平分力.竖直分力大小等于重力,再进行合成可求出电场力的大小.小球经过管口C处时,由电场力的水平分力和管子的弹力的合力提供向心力,由牛顿运动定律求解球对圆管壁的压力  
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一质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10m/s2

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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(IU分别表示小灯泡上的电流和电压)。实验时用到的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。

I/A

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

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(1)在下面虚线框中画出实验电路图。要求尽量减少实验误差。

(2)在下面方格图中画出小灯泡的UI曲线。

 

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用一主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的游标卡尺测量一工件的长度,结果如图甲所示,可以读出此工件的长度为            mm;图乙是用螺旋测微器测量某一圆筒外径时的示数,此读数为     mm。

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如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的是

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A.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮

B.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮

C.ΔU1<ΔU2

D.ΔU1>ΔU2

 

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如图所示,电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态.现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离则

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A.带电油滴的电势能将增大

B.P点的电势将降低,两极板间的电势差不变

C.平行板之间的电场强度增大,平行板所带电荷量也增大

D.电容器的电容增大,带电油滴将沿竖直方向向上运动

 

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