【題目】如圖所示,電源電動勢E=18V,內(nèi)阻r=2Ω,兩平行金屬板水平放置,相距d=2cm,當變阻器R2的滑片P恰好移到中點時,一帶電量q=﹣2×10﹣7C的液滴剛好靜止在電容器兩板的正中央,此時理想電流表的讀數(shù)為1A.已知定值電阻R1=6Ω求:

(1)帶電液滴的質(zhì)量(取g=10m/s2).
(2)當把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點后,液滴到達極板時的動能.

【答案】
(1)解:根據(jù)閉合電路歐姆定律,路端電壓為;

U=E﹣Ir=18﹣1×2.0=16V

液滴平衡,故:

mg=q

解得:

m= = =1.6×10﹣5kg

答:帶電液滴的質(zhì)量為1.6×10﹣5kg.


(2)解:當滑片在中點時:

I(R+ )=U=16V

解得:

R2=20Ω

當滑片滑到C點時,路端電壓:

U′= =

根據(jù)動能定理,液滴到達上極板時的動能為:

= = ×(﹣2×10﹣7C)×(16V﹣ V)=7.14×10﹣8J

答:當把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點后,液滴到達極板時的動能為7.14×10﹣8J.


【解析】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解路端電壓,然后對液滴根據(jù)共點力平衡條件列式求解質(zhì)量;(2)當把滑動變阻器的滑動片P迅速移到C點后,電壓增加,液滴向上做勻加速直線運動,根據(jù)動能定理列式求解末動能.
【考點精析】本題主要考查了動能定理的綜合應用的相關知識點,需要掌握應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷才能正確解答此題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】

A. t=2s時,甲、乙相遇

B. t=2s時,甲、乙的運動方向?qū)l(fā)生改變

C. t=2s~t=6s內(nèi),乙的加速度方向發(fā)生改變

D. t=2s~t=6s內(nèi),甲相對乙做勻速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為用等效代替法“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置圖

1本實驗中“等效代替”的含義是________

A橡皮筋可以用細繩替代

B左側(cè)彈簧測力計的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測力計的作用效果

C右側(cè)彈簧測力計的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測力計的作用效果

D兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代

2請將下面實驗的主要步驟補充完整

①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點,另一端拴上兩根繩套,每根繩套分別連著一個彈簧測力計;

②沿著兩個方向拉彈簧測力計,將橡皮筋的活動端拉到某一位置,記錄 ,并記錄兩個拉力的大小及方向;

③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端也拉至O點,記錄

3如圖2所示,是某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)按照一定的標度標度未畫出畫出的力的圖示F1、F2、F、F' 中不是由彈簧測力計測得的力是 填字母).

4在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,下列操作必要的是

A實驗前,將兩個彈簧測力計相互鉤住,水平反向拉伸,檢查讀數(shù)是否相同

B實驗時,應保持繩套與紙面平行

C實驗時,為便于計算,拉力F1和F2必須相互垂直

D確定拉力的方向時,應使兩個點的距離盡量遠一些

【答案】1D 2結(jié)點O的位置 拉力的大小及方向;3F′;4ABD

【解析】

試題分析:1該實驗采用了等效法,即用兩個彈簧秤拉橡皮筋的效果和用一個彈簧秤拉橡皮筋的效果是相同的,即要求橡皮筋的形變量相同,故ABC錯誤,D正確;故選D

2②沿著兩個方向拉彈簧測力計,將橡皮筋的活動端拉到某一位置,記錄結(jié)點O的位置,并記錄兩個拉力的大小及方向;③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端也拉至O點,記錄拉力的大小及方向

3F是根據(jù)平行四邊形法則得到的兩個分力的合力,故F1、F2、F、F' 中不是由彈簧測力計測得的力是

F

4實驗前,將兩個彈簧測力計相互鉤住,水平反向拉伸,檢查讀數(shù)是否相同,選項A正確;實驗時,應保持繩套與紙面平行,以減小試驗的誤差,選項B正確;實驗時,拉力F1和F2沒有必要必須相互垂直,選項 C錯誤;確定拉力的方向時,應使兩個點的距離盡量遠一些,以減小試驗的誤差,選項D正確;故選ABD

考點:驗證力的平行四邊形定則

【名師點睛】該題屬于基礎題目,考查了驗證力的平行四邊形定則的實驗中基礎知識,如等效思想即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同,可以互相替代

型】實驗題
結(jié)束】
13

【題目】某天,小明在上學途中沿人行道以v1=1m/s速度向一公交車站走去,發(fā)現(xiàn)一輛公交車正以v2=15m/s從身旁的平直公路同向駛過,此時他們距車站s=50m。為了乘上該公交車,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,能達到的最大速度vm=6m/s.假設公交車在行駛到距車站s0=25m處開始剎車,剛好到車站停下,停車時間t=10s,之后公交車啟動向前開去.(不計車長)求:

1若公交車剎車過程視為勻減速運動,其加速度a2大小是多少?

2若小明加速過程視為勻加速運動,通過計算分析他能否乘上該公交車?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一同學用電子秤、水壺、細線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品,在家中驗證力的平行四邊形定則.

(1)如圖甲,在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺,記下水壺________時電子秤的示數(shù)F.

(2)如圖乙,將三細線L1、L2L3的一端打結(jié),另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上.水平拉開細線L1,在白紙上記下結(jié)點O的位置、__________和電子秤的示數(shù)F1.

(3)如圖丙,將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上,并將L1拴在其上.手握電子秤沿著(2)L2的方向拉開細線L2,使__________(2)中重合,記錄電子秤的示數(shù)F2.

(4)在白紙上按一定標度作出電子秤拉力FF1、F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F的圖示,若__________________,則平行四邊形定則得到驗證.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,導體框架的平行導軌(足夠長)間 距d=lm,框架平面與水平面夾角θ=37°,框架的電阻不計,電阻R1=0.4Ω.勻強磁場方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,光滑導體棒的質(zhì)量m=0.2kg,電阻R=0.1Ω,水平跨在導軌上,由靜止釋放,g取 10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)ab棒下滑的最大速度;
(2)ab棒以最大速度下滑時的電熱功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,xOy平面內(nèi)半徑為R的圓O'與y軸相切于原點O.在該圓形區(qū)域內(nèi),有與y軸平行的勻強電場和垂直于圓面的勻強磁場.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計重力)從O點沿x軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經(jīng)T0時間從P點射出.

(1)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經(jīng) 時間恰從圓形區(qū)域的邊界射出.求電場強度的大小和粒子離開電場時速度的大小;
(2)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點射入,且速度為原來的2倍,求粒子在磁場中運動的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間有一正三棱錐OABC,點A′、B′、C′分別是三條棱的中點.現(xiàn)在頂點O處固定一正的點電荷,則下列說法中正確的是( )

A.A′、B′、C′三點的電場強度相同
B.△ABC所在平面為等勢面
C.將一正的試探電荷從A′點沿直線A′B′移到B′點,靜電力對該試探電荷先做正功后做負功
D.若A′點的電勢為φA′ , A點的電勢為φA , 則A′A連線中點D處的電勢φD一定小于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩水平圓盤緊靠在一起,甲圓盤為主動輪,乙靠摩擦隨甲無打滑轉(zhuǎn)動.甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r:r=2:1,兩圓盤和小物體m1、m2之間的動摩擦因數(shù)相同,m1O點為2r,m2O′點為r,當甲緩慢轉(zhuǎn)動起來且轉(zhuǎn)速慢慢增加時( 。

A. 與圓盤相對滑動前m1m2的角速度之比ω1:ω2=2:1

B. 與圓盤相對滑動前m1m2的向心加速度之比a1:a2=1:2

C. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加,m1先開始滑動

D. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加,m2先開始滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN為兩個勻強磁場的分界面,兩磁場的磁感應強度大小的關系為B1=2B2 , 一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從O點垂直MN進入B1磁場,則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點( )

A.
B.
C.
D.

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