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一光滑绝缘细直长杆处于静电场中,沿细杆建立坐标轴x,以x=0处的O点为电势零点,...

一光滑绝缘细直长杆处于静电场中,沿细杆建立坐标轴x,以x=0处的O点为电势零点,如图(a)所示。细杆各处电场方向沿x轴正方向,其电场强度E随x的分布如图(b)所示。细杆上套有可视为质点的带电环,质量为m=02kg,电荷量为q= -20×10-6C。带电环受沿x轴正向的恒力F=10N的作用,从O点静止开始运动,求:

(1)带电环在x=1m处的加速度;

(2)带电环在x=1m处的动能;

(3)带电环在x=1m处的电势能。

 

(1)(2)Ek=0.5J(3)0.5J 【解析】 试题分析:(1)由图可知:E=(x+2)×105N/C,可知 带电环受到的电场力大小:FE=Eq=(x+2)×10-5×2×10-6=0.2x+0.4N 带电环受到的合外力:F合=F-Eq=1-(0.2x+0.4)N=0.6-0.2x 当x=1m时,F合=0.6-0.2x=(0.6-0.2)N=0.4N 由得: (2)因为合外力随位移均匀变化,由动能定理得: 带电环在x=1m处的动能Ek=0.5J (3)带电环从原点到x=1m处 故带电环在x=1m处的电势能为0.5J 考点:考查了电场强度,电场力做功,动能定理 【名师点睛】本题综合考查了带电圆环在电场中的运动和动能定理,解答此题的关键是根据图象建立电场强度随时间变化的函数表达式,并要求学生能理解和掌握电势能、电势的概念和计算  
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考点分析:
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某同学要用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:

多用电表(仅可使用欧姆档)

电流表(量程0—10mA,内阻约为50Ω)

电压表(量程0—3V,内阻约为5KΩ)

电池组(电动势3V,内阻约为1Ω)

滑动变阻器(阻值0—15Ω,允许最大电流1A)

开关一个,导线若干

为了设计电路,需用多用电表的欧姆档粗测Rx阻值,将选择开关置于欧姆档的“×10”档,先       再进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为       Ω.

②在设计实验电路时,该同学在甲、乙两图中确定只能用乙图所示电路进行实验,原因是         

③在下面的实物图中,已正确连接了部分电路,请按照该同学的选择,完成余下实物图的连接.

④该同学连接电路,闭合开关S,发现电流表指针超过最大刻度线,其原因可能是      

A滑片P置于最左端,其它部分电路无问题

B滑片P置于最右端,其它部分电路无问题

C导线②未接好,其它部分电路无问题

D导线④未接好,其它部分电路无问题

 

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在用图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。

除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有______(选填选项前的字母)。

A220V50Hz的交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(附砝码)

为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是_________

A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

某同学得到了图乙所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小a =_______m/s2(保留三位有效数字)。

在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,已知三位同学利用实验数据做出的aF图像如图丙中的123所示。下列分析正确的是_____(选填选项前的字母)。

A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力

B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适

C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是______(选填系统误差偶然误差)。设拉力的真实值为,小车的质量为M,为了使,应当满足的条件是______

 

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(多选)为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a=1m、b=02m、c=02m,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=125T的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极,污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时,测得两个电极间的电压U=1V.且污水流过该装置时受到阻力作用,阻力f=kLv,其中比例系数k=15Ns/m2,L为污水沿流速方向的长度,v为污水的流速.下列说法中正确的是(   

A金属板M电势不一定高于金属板N的电势,因为污水中负离子较多

B污水中离子浓度的高低对电压表的示数也有一定影响

C污水的流量(单位时间内流出的污水体积)Q=016m3/s

D为使污水匀速通过该装置,左、右两侧管口应施加的压强差为△P=1500Pa

 

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(多选)静止在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法中正确的是(   )

A. 同步卫星距地面的高度是地球半径的

B. 同步卫星运行速度是第一宇宙速度的

C. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的

D. 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍(忽略地球的的自转效应)

 

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(多选)将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上升高度h间的关系分别如图中两直线所示.取g=10 m/s2,下列说法正确的是(   

A.小球的质量为02 kg

B.小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.25 N

C.小球动能与重力势能相等时的高度为 m

D.小球上升到2 m时,动能与重力势能之差为0.5J

 

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