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某科研小组在研究电场时发现仅存于椭圆区域的一种匀强电场,如图所示,椭圆方程为。电...

某科研小组在研究电场时发现仅存于椭圆区域的一种匀强电场,如图所示,椭圆方程为。电场的场强为E、方向沿x轴正向。在坐标原点O处有平行于纸面沿y轴正方向发射出大量同种正离子(不计离子的重力及离子间的相互作用),电荷量为q,这群离子的初速度包含从0到的各种速度,最大速度足够大,离子群在仅受电场力作用下离开电场区域,全部打在右侧垂直电场方向的荧光屏上,荧光屏中心在x轴上离椭圆中心O的距离为2R。求:

(1)离子打在处的动能;

(2)到达荧光屏上的所有离子中,最小的动能值;

(3)到达荧光屏上动能最小的离子的位置。

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)只有初速度为零的离子才能沿电场方向作匀加速运动,打在O′处, 由,当y=0时,x= 所以 (2)离子垂直电场方向发射,做类平抛运动,有:y=v0t 有几何关系: 据动能定理,有 联立得: 处飞出的动能最小,Ekmin= (3) 由得,此时轨迹与椭圆的交点 飞出椭圆时的速度方向与x轴正向夹角 离子与荧光屏交点  
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)一绝缘形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQMN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN杆是光滑的,PQ杆是粗糙的.现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上,小环所受的电场力为重力的.

(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离;

(2)若将小环由M点右侧5R处静止释放,设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ,小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.

 

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两个完全相同的物块a、b质量均为m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动,图中的两条直线表示b物体受到水平拉力F作用和a不受拉力作用的v-t图像,g取10 m/s2。求:

(1)物体a受到的摩擦力大小;

(2)物块b所受拉力F的大小;

(3)ab间的距离.

 

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钱华同学的爸爸是个电气工程师,钱华经常看到爸爸在用多用电表进行一些测量。在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后,爸爸给他出了一道题目,让他通过测量找到发光二极管的负极。

   

(1)钱华同学做了如下两步具体的操作:第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的×1档,经过______之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光,如图甲所示;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光。这说明二极管的负极是________(填写长管脚或者短管脚)所连接的一极。

(2) 钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了。他琢磨了一下,然后又依次用电阻挡的×1档,×10档,×100档,×1k档分别进行了二极管导通状态的准确的测量,他发现二极管发光的亮度越来越______(填写或者),请帮助他分析一下具体的原因:________________

(3)钱华同学的兴趣越来越浓厚,他思考这个发光二极管是否象普通电阻一样,两端电压与通过的电流成正比呢?他求助物理实验室老师探究该二极管的伏安特性,测绘它的伏安特性曲线,通过实验,测得发光二极管两端电压U和通过它的电流I的数据如下表:

U/V

0

1.50

1.80

1.90

2.00

2.08

2.19

2.33

I/mA

0

0

0.01

0.02

0.04

0.06

0.09

0.20

U/V

2.43

2.51

2.56

2.62

2.70

2.82

2.87

 

I/mA

0.50

0.80

1.00

3.00

5.00

9.00

11.01

 

 

①请在下图乙中以笔画线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整_______

②请你根据少年科学家们实验时收集到的数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管)的伏安特性曲线(I­U图线)______

 

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(1)在下列实验中,需要平衡摩擦力的实验有______(填字母)。

A.探究求合力的方法

B.探究加速度与力、质量的关系

C.探究小车速度随时间变化的规律

D.探究做功与物体速度变化的关系

(2)图甲是研究平抛运动的实验装置图,为了完成实验,除了图甲中的仪器外,还必须在图乙中选取的仪器有_____(填字母)。以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_____(填字母)。

A.每次必须由静止释放小球

B.调节斜槽轨道,使其末端保持水平

C.每次小球释放的初始位置可以任意选择

D.实验所用的斜槽要尽量的光滑,以减小摩擦

 

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用标有“6 V,3 W”的灯泡L1“6 V,6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路,其中电源电动势E9 V.图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线.当其中一个灯泡正常发光时

A. 电流表的示数为0.5 A    B. 电压表的示数约为6 V

C. 电路输出功率为6 W    D. 电源内阻为2 Ω

 

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