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如图所示,一条长为L的细线上端固定,下端拴一个质量为m的电荷量为q的小球,将它置...

如图所示,一条长为L的细线上端固定,下端拴一个质量为m的电荷量为q的小球,将它置于方向水平向右的匀强电场中,使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放,当细线离开竖直位置偏角α60°时,小球速度为0

1)求:电场强度E

2)若小球恰好完成竖直圆周运动,求从A点释放小球时应有的初速度vA的大小(可含根式).

 

(1)(2) 【解析】试题分析:(1)由图可知,小球所受电场力方向水平向右,场强也水平向右,则小球带正电荷.由题意可知,细线离开竖直位置偏角的角平分线的位置,即为小球平衡位置,以小球为研究对象,分析受力,作出受力示意图如图.根据平衡条件得: 则:; (2)小球除拉力外,还受到电场力与重力作用,由于其两个不变,因此可等效成新的重力,所以要小球恰好完成竖直圆周运动,则小球必须能以最小速度通过新的重力对应的最高点.根据牛顿第二定律,则有:; 从而A点到新的重力对应的最高点C,根据动能定理得,-mgL(1+cos30°)-qELsin30°=mvC2-mvA2; 联立两式解得: 考点:物体的平衡、牛顿第二定律和动能定理 【名师点睛】本题整合了物体的平衡、牛顿第二定律和动能定理等多个规律,分析受力是基础,要培养分析受力情况、作力图的习惯,注意不是小球能通过几何最高点,就能恰好做完整的圆周运动,这是解题的关键之处,也是重难点,同时掌握等效重力的方法.  
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考点分析:
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图所示,在水平匀速运动的传送带的左端P点,轻放一质量为m=1kg的物块,物块随传送带运动到A点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑B、D为圆弧的两端点,其连线水平已知圆弧半径R=10m,圆弧对应的圆心角θ=106°,轨道最低点为C,A点距水平面的高度h=08m.(g取10m/s2,sin53°=08,cos53°=06求:

1物块离开A点时水平初速度的大小;

2物块经过C点时对轨道压力的大小;

3设物块与传送带间的动摩擦因数为03,传送带的速度为5m/s,求PA间的距离

 

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如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:

1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;

2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα

 

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如图所示,电源的总功率为40W,电阻,电源内阻,电源的输出功率为求:

1电源的内电路功率和电路中的总电流

2电源的电动势

3的阻值

 

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某小组利用气垫导轨装置探究“做功与物体动能改变量之间的关系”下图1中,遮光条宽度为d,光电门可测出其挡光时间:滑块与力传感器的总质量为M,砝码盘的质量为m0,不计滑轮和导轨摩擦实验步骤如下:

①调节气垫导轨使其水平并取5个质量均为m的砝码放在滑块上:

②用细绳连接砝码盘与力传感器和滑块,让滑块静止放在导轨右侧的某一位置,测出遮光条到光电门的距离为S;

③从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中,释放滑块后,记录此时力传感器的值为F,测出遮光条经过光电门的挡光时间Δt;

④再从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中,重复步骤③,并保证滑块从同一个位置静止释放;

⑤重复步骤④,直至滑块上的砝码全部放入到砝码盘中

请完成下面问题:

1若用十分度的游标卡尺测得遮光条宽度d如图3,则d=________mm

2滑块经过光电门时的速度可用v=________用题中所给的字母表示,下同计算

3在处理步骤③所记录的实验数据时,甲同学理解的合外力做功为W1=FS,则其对应动能变化量应当是ΔEk1=________

4乙同学按照甲同学的思路,根据实验数据得到F-的图线如图4所示,则其斜率k=________

 

 

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一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图1所示的电路图请回答下列问题:

1考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值________选填“大于”、“等于”或“小于”真实值

2在电路图中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零原因可能是图1中的________选填a、b、c、d、e、f处接触不良

3该实验小组将所测得的实验数据绘制成了如图2的I-U图象,元件Q在U=08 V时的电阻值是_____

4将元件Q单独接在电动势E=20 V,内阻r=4的电源上,则元件Q此时的电功率是________W.(保留小数点后两位

 

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