【題目】如圖所示,電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場電壓為U0,偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d。
(1)忽略電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy;
(2)分析物理量的數(shù)量級,是解決物理問題的常用方法.在解決(1)問時忽略了電子所受重力,請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知U=2.0×102 V,d=4.0×10-2 m,m=9.1×10-31 kg,e=1.6×10-19 C,g=10 m/s2。
(3)極板間既有靜電場也有重力場.電勢反映了靜電場各點的能的性質(zhì),請寫出電勢φ的定義式。類比電勢的定義方法,在重力場中建立“重力勢”φG的概念,并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點。
【答案】(1); (2)略 (3)略
【解析】(1)根據(jù)功和能的關(guān)系,有eU0=m
電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度v0=
在偏轉(zhuǎn)電場中,電子的運動時間Δt==L
偏轉(zhuǎn)距離Δy=a(Δt)2=
(2)考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級,有
重力G=mg~10-29 N
電場力F=~10-15 N
由于FG,因此不需要考慮電子所受重力
(3)電場中某點電勢φ定義為電荷在該點的電勢能Ep與其電荷量q的比值,
即φ=
由于重力做功與路徑無關(guān),可以類比靜電場電勢的定義,將重力場中物體在某點的重力勢能EG與其質(zhì)量m的比值,叫作“重力勢”,即φG=
電勢φ和重力勢φG都是反映場的能的性質(zhì)的物理量,僅由場自身的因素決定
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【題目】質(zhì)量為的物體放在質(zhì)量為的斜面上,斜面體放在水平粗糙的地面上,、均處于靜止狀態(tài),如圖所示,當在物體上施加一個水平力,且這一力由突然增加到時,和都仍保持靜止狀態(tài),關(guān)于水平力作用下的這兩個平衡狀態(tài),下列說法正確的是
A. 斜面體對的支持力可能不變
B. 物體受到的摩擦力可能減小
C. 地面受到的壓力增大
D. 地面對斜面體的摩擦力可能不變
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【題目】如圖所示,半徑R = 0.8m的光滑絕緣導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi),加上某一水平方向的勻強電場時,帶正電的小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動,它的電量q=1.00×10-7C。圓心O與A點的連線與豎直成一角度θ,在A點時小球?qū)壍赖膲毫?/span>N = 1.2N,此時小球的動能最大.若小球的最大動能比最小動能多0.32J,且小球能夠到達軌道上的任意一點(不計空氣阻力,g取10m/s2).則:
⑴小球的最小動能是多少?
⑵小球受到重力和電場力的合力是多少?
⑶現(xiàn)小球在動能最小的位置突然撤去軌道,并保持其他量都不變,若小球在0.4s后的動能與它在A點時的動能相等,求小球的質(zhì)量和電場強度。
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【題目】如圖所示的電路,金屬絲固定在兩接線柱a、b上,鱷魚夾c與金屬絲接觸良好,現(xiàn)用多用電表測量保護電阻R0的阻值,完成相關(guān)的內(nèi)容:
(1)將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到歐姆擋,紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)________,使指針恰好停在歐姆刻度線的________處。
(2)先________,再將紅、黑表筆分別接在R0的兩端,測量結(jié)果如右圖所示,則R0的阻值為________。
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【題目】如圖所示,帶箭頭的線段表示某一電池中的電場線的分布情況,一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示,,若不考慮其他力,則下列判斷中正確的( 。
A. 若粒子是從A運動到B,則粒子帶正電;若粒子是從B運動到A,則粒子帶負電
B. 不論粒子是從A運動到B,還是從B運動到A,粒子必帶負電
C. 若粒子是從B運動到A,則其速度減小
D. 若粒子是從A運動到B,則其電勢能增加
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【題目】用如圖所示裝置來完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。
(1) 下列操作需要且正確的有______。
A. 將長木板的帶定滑輪的一端適當墊高,以消除摩擦力的影響
B. 用天平測出小車的質(zhì)量M和鉤碼的質(zhì)量m,當M遠大于m時,可認為小車受到的拉力F=mg
C. 正確安裝好裝置后,將小車停在靠近打點計時器處,接通電源待計時器工作穩(wěn)定后再釋放小車
D. 選取點跡清晰的紙帶,必須以打的第一個點為計數(shù)起始點進行測量
(2) 某小組的同學在用該實驗裝置探究加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系,保持拉力不變,改變小車的質(zhì)量,第三次打出的紙帶如圖,O為計數(shù)起始點,選取的測量點為1、2、3、4、5、6,相鄰兩點之間還有四個點沒標出,紙帶上標出了各測量點到O點的距離,打點計時器的工作頻率為50Hz。
第3次實驗測得小車的加速度是_____ m/s2。
(3)多次實驗得到的數(shù)據(jù)記錄在上表中,根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),為探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,請建立合理的坐標系,描出相應(yīng)的關(guān)系圖像_____。
根據(jù)圖像可知:在物體所受外力一定時,物體的加速度與質(zhì)量______。物體所受合外力為______N.
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【題目】為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學設(shè)計了如下實驗方案:
第一步:把帶有定滑輪的木板(有滑輪的)一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的重錘相連,重錘后連一穿過打點計時器的紙帶,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板向下勻速運動,如圖甲所示.
第二步:保持長木板的傾角不變,將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使紙帶穿過打點計時器,然后接通電源,釋放滑塊,使之從靜止開始向下加速運動,打出紙帶,如圖乙所示.打出的紙帶如圖丙所示.
請回答下列問題:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)點間的時間間隔為Δt,根據(jù)紙帶求滑塊速度,打點計時器打B點時滑塊速度vB=________.
(2)已知重錘質(zhì)量為m,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量),合外力對滑塊做功的表達式W合=________.
(3)算出滑塊運動OA、OB、OC、OD、OE段合外力對滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點的速度v,以v2為縱軸、W為橫軸建立坐標系,描點作出v2-W圖像,可知該圖像是一條________,根據(jù)圖像還可求得________.
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【題目】如圖所示的電路圖,AB間電壓為U,則下列說法正確的是( )
A. 滑動變阻器滑片向上移動時,RX兩端電壓變小
B. 滑動變阻器滑片向下移動時,RX兩端電壓變大
C. 滑動變阻器滑片位于中間時,RX兩端電壓小于
D. 滑動變阻器滑片位于中間時,若CD間改接為內(nèi)阻為RX的電動機,電動機恰能正常工作,則此電動機消耗的熱功率小于
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【題目】某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)用刻度尺量出圓柱體長度為L,用螺旋測微器測出其直徑D如圖所示,則D=____mm.
(2)若用多用電表的歐姆擋粗測圓柱體的電阻.機械調(diào)零、歐姆調(diào)零后,選擇“×100”倍率進行測量,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度很大,正確的判斷和做法是_________.
A.被測電阻值很大
B.被測電阻值很小
C.為了把電阻值測得更準一些,應(yīng)換用“×1k”擋,重新歐姆調(diào)零后再測量
D.為了把電阻值測得更準一些,應(yīng)換用“×10”擋,重新歐姆調(diào)零后再測量.
(3)現(xiàn)選擇多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖1,則該電阻的阻值約為R=______Ω.
(4)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω); 電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ); 電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計);
滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
滑動變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A)
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
為使實驗誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析,請在圖2框中畫出測量的電路圖,并標明所用器材的代號________.
(5)根據(jù)測得量求出圓柱體材料的電阻率_________。
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