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如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为l的绝缘轻质细线悬挂一小球,小球质量为m,...

如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为l的绝缘轻质细线悬挂一小球,小球质量为m,带电量为+q,将小球拉至竖直方向最低位置A点处无初速度释放,小球将向左摆动,细线向左偏离竖直方向的最大角度θ=74°.(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin74°=0.96,cos74°=0.28)

(1)求电场强度的大小E;

(2)求小球向左摆动的过程中,对细线拉力的最大值。

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)设小球最大摆角位置为C,在整个过程中,小球受重力mg、电场力qE和细线的拉力T作用,拉力T始终不做功,在小球由A运动至C的过程中,根据动能定理有: qElsinθ-mgl(1-cosθ)=0-0 解得: (2)重力与电场力的合力大小为: ① 其方向指向左下方,设与竖直方向成α角,根据几何关系有: ,即α=37° ② 当小球摆动至细线沿此方向,设为B位置时,小球对细线的拉力最大,则: ③ 小球在由A运动至B的过程中,根据动能定理有: Fl(1-cosα)=mvB2-0 ④ 根据牛顿第三定律可知,小球对细线的拉力为:T′=T ⑤ 由①②③④⑤式联立解得: 考点:牛顿第二定律;动能定理 【名师点睛】本题是力学知识与电场知识的综合,关键是分析清楚小球的受力情况和做功情况,运用动能定理和牛顿第二定律求解。  
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考点分析:
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用DIS测电源电动势和内电阻电路如图(a)所示,R0为定值电阻.

(1)调节电阻箱R,记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I,通过变换坐标,经计算机拟合得到如图(b)所示图线,则该图线选取了     为纵坐标,由图线可得该电源电动势为     V.

(2)现有三个标有“2.5V,0.6A”相同规格的小灯泡,其I-U特性曲线如图(c)所示,将它们与图(a)中电源按图(d)所示电路相连,A灯恰好正常发光,则电源内阻r=     Ω,图(a)中定值电阻R0=   Ω

(3)若将图(a)中定值电阻R0换成图(d)中小灯泡A,调节电阻箱R的阻值,使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍,则此时电阻箱阻值应调到     Ω

 

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某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:

(1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=     mm.在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接.

(2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x.释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v=     

(3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值.根据这些数值,作出v2-m-1图象如图乙所示.已知当地的重力加速度为g.由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=     ;弹性势能等于EP=  

 

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如图所示,矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度B=0.1T的足够大的匀强磁场中,线框ab边长为10cm,bc边长为20cm,当线框以ab边为轴,以角速度ω=20πrad/s匀速转动时,从图示时刻(线圈平面与磁场方向垂直)开始计时,它的磁通量Φ和线圈中的感应电动势E随时间变化的图象可能正确的是(       

A.      B.

C.    D.

 

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如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为m=0.1kg、带正电q=0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为F=0.6N的恒力,g取10m/s2.则滑块( 

A.开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动

B.一直做加速度为2m/s2的匀加速运动,直到滑块飞离木板为止

C.速度为6m/s时,滑块开始减速

D.最终做速度为10m/s的匀速运动

 

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某中学物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型,两个“0”字型的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口A处射入,依次经过图中的B、C、D三点,最后从E点飞出.已知BC是“0”字型的一条直径,D点是该造型最左侧的一点,当地的重力加速度为g,不计一切阻力,则小球在整个运动过程中( 

A.在B、C、D三点中,距A点位移最大的是B点,路程最大的是D点

B.若小球在C点对管壁的作用力恰好为零,则在B点小球对管壁的压力大小为6mg

C.在B、C、D三点中,瞬时速率最大的是D点,最小的是C点

D.小球从E点飞出后将做匀变速运动

 

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