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如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电荷量为...

图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电荷量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,B、O距离为x0,若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动。求:

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(1)棒的B端进入电场L/8时加速度的大小和方向;

(2)棒在运动过程中的最大动能;

(3)若棒能全部进入电场,棒的最大电势能。(设O点处电势为零)

 

(1),方向向右(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)根据牛顿第二定律,得解得,方向向右. (2)设当棒进入电场x时,其动能达到最大,则此时棒受力平衡,有 解得 由动能定理得: (3)棒减速到零时,棒可能全部进入电场,也可能不能全部进入电场,设恰能全部进入电场, 则有:, 得 x0=L; 当x0<L,棒不能全部进入电场,设进入电场x 根据动能定理得 解之得: 则 当x0>L,棒能全部进入电场,设进入电场x 得: 则 考点:动能定理的应用 【名师点睛】本题中由于棒受到的电场力随x均匀变化,用平均值求解电场力做功.棒能否全部进入电场不清楚时,要分情况进行讨论,不能漏解。  
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考点分析:
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如下图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为E=125×104 N/C,一根长L=15 m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+45×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+10×10-6 C,质量m=10×10-2 kg现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.静电力常量k=90×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin 37°=06,cos 37°=08求:

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(1)小球B开始运动时的加速度为多大?

(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?

 

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如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔,质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g,求:

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(1)小球到达小孔处的速度;

(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;

(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.

 

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一台电风扇,内电阻是20 Ω,接上220 V的电压后,消耗的功率是66 W,求:

(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流大小;

(2)电风扇工作时,转化为机械能和内能的功率以及电动机的效率;

(3)若接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,此时通过电动机的电流多大?电动机消耗的电功率和发热功率各是多大?

 

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实验室购买了一根标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度,该同学首先测得导线横截面积为10 mm2,查得铜的电阻率为17×10-8 Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:

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电流表:量程06 A,内阻约02 Ω;

电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;

滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;

定值电阻:R0=3 Ω;

电源:电动势6 V,内阻可不计;

开关、导线若干.

(1)实验中,滑动变阻器应选______填“R1 ”或“R2,闭合开关S前应将滑片移至_______端填“a”或“b”

(2)在实物图图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.

(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为050A时,电压表示数如图乙所示,读数为_________V

(4)导线实际长度为_________m保留2位有效数字

 

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如图为一正在测量中的多用电表表盘。

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(1)如果是用直流10 V档测量电压,则读数为   V。

(2)如果是用直流5 mA档测量电流,则读数为   mA。

(3)如果是用“×100”档测量电阻,则读数为    Ω。

 

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