【題目】用一條絕緣細線懸掛一個帶電小球,細線長L=0.2m,小球質量,電荷量。現(xiàn)加一水平方向的勻強電場,小球靜止于O點時絕緣細線與豎直方向的夾角,如圖所示。試求:
(1)該勻強電場的電場強度的大。
(2)若將小球沿圓弧OA拉至懸點正下方A點自由釋放后,小球作往復運動,則經過O點時小球的速度是多少?
(3)在第(2)問中,經過O點時,細線對小球的拉力又為多大?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:(1) 小球受重力、拉力、電場力三個力處于平衡狀態(tài).根據受力圖,利用合成法求出電場力的大。鶕妶鰪姸鹊亩x式求電場強度;
(2)(3) A到O的過程中,電場力做正功,重力做負功,根據動能定理求出小球的速度,拉力與重力、電場力的合力提供向心力,求出拉力。
(1) 小球受力平衡時,受到重力、電場力與繩子的拉力,其中:qE=mgtanθ
所以:;
(2) A到O的過程中,電場力做正功,重力做負功,設細線的長度為L,則:
解得:;
(3) A到O的過程中,電場力做正功,重力做負功,設細線的長度為L,則:
在O點:
聯(lián)立以上兩式,解得:F=0.35N;
點晴:解決本題的關鍵進行正確的受力分析和拉力與重力、電場力的合力提供向心力,然后根據共點力平衡求出電場強度與細繩上的拉力。
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【題目】一個木板放置在光滑的水平桌面上,A、B兩個小物體通過不可伸長的輕繩相連,并且跨過光滑的定滑輪,A物體(可視為質點)放置在木板的最左端,滑輪與物體A間的細繩平行于桌面.已知木板的質量m1=20kg,物體A的質量m2=4kg,物體B的質量m3=lkg,物體A與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,木板長L=2m,木板與物體A之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.為了使A、B兩個物體以及木板均保持靜止狀態(tài),需要對木板施加水平向左的力F1.(重力加速度g取l0m/s2)
(1)求F1的大;
(2)為了使物體A隨著木板一起向左運動,并且不發(fā)生相對滑動,現(xiàn)把力F1替換為水平向左的力F2,求力F2的最大值;
(3)若對木板施加水平向左的力F3=80N,則物體A滑到木板的最右端所用時間為多少?
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【題目】某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力,設置了如圖的實驗裝置,透明玻璃管中裝有水,蠟燭用針固定在管的底部,當拔出細針時,蠟燭能夠上浮。為研究蠟燭的運動情況,采用了智能手機的頻攝功能,拍攝頻率為10Hz. 在實驗過程中拍攝了100多張照片,取開始不久某張照片編號為0,然后依次編號,并取出編號為10的倍數(shù)的照片,使用照片編輯軟件將照片依次排列處理,以照片編號0的位置為起點,測量數(shù)據,最后建立坐標系描點作圖,縱坐標為位移,橫坐標為照片編號,如圖所示。
通過計算機擬合發(fā)現(xiàn)各點連線近似于拋物線,則蠟燭上升的加速度為________m/s2(保留2位有效數(shù)字)
已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,忽略蠟燭運動受到的粘滯力,若要求蠟燭受到的浮力,還需要測量 ______________ 。
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【題目】如圖所示電路,電源內阻不可忽略。開關S閉合后,在變阻器Ro的滑動端向下滑動的過程中( )
A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小
B.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大
C.電阻R1消耗的電功率增大
D.電源內阻消耗的功率減小
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【題目】某同學為測定電子元件的電阻,做如下測量:
(1)用多用表粗測該元件的電阻,選用“X10”倍率的電阻擋后,應先__________________,再進行測量,之后多用表的示數(shù)如圖(a)所示,測得該元件電阻為_______________Ω.
(2)為了精確測得上述待測電阻Rx的阻值,實驗室提供了如下器材:
A.電流表A1(量程50 mA、內阻r1= 10Ω)
B.電流表A2 (量程200 mA、內阻r2約為2Ω)
C.定值電阻R0 = 30Ω
D.滑動變阻器R(最大阻值約為10Ω)
E.電源E(電動勢約為4 V)
F.開關S、導線若干
該同學設計了測量電阻Rx的一種實驗電路原理如圖(b)所示,N處的電流表應選用____(填器材選項前相應的英文字母).開關S閉合前應將滑動變阻器的滑片置于____(選填“a”或者“b”).若M、N電表的讀數(shù)分別為IM、IN,則Rx的計算式為Rx=________.(用題中字母表示)
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【題目】如圖甲所示,光滑導軌水平放置在與水平方向成60°角斜向下的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向),導體棒ab垂直導軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計,導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài).規(guī)定a→b的方向為電流的正方向,水平向右的方向為外力的正方向,斜向右下方為安培力的正方形,則在0~t1時間內,能正確反映電阻R的熱功率P、流過導體棒ab的電流i、導體棒ab所受水平外力F及安培力FA隨時間t變化的圖像是
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【題目】如圖所示,A、B是相同的白熾燈,L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈。下列說法正確的是( )
A. 閉合開關S時,A、B燈同時亮
B. 閉合開關S時,B燈比A燈先亮,最后一樣亮
C. 閉合開關S時,A燈比B燈先亮,最后一樣亮
D. 斷開開關S時,A燈與B燈同時慢慢熄滅
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【題目】如圖是某款掃地機器人的照片,下表內容是它的一些重要參數(shù):
根據以上信息,下列說法錯誤的是
A. 工作時,電池把化學能轉化為電能
B. 電池充電時充電電流約0.75A
C. 電池充滿電時儲存的能量大約為2.16×108J
D. 在100-120分鐘工作時間內機器人并非一直以40W額定功率工作
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【題目】如圖所示,有兩個不計質量的活塞M、N將兩部分理想氣體封閉在絕熱氣缸內,溫度均是270C.M活塞是導熱的,N活塞是絕熱的,均可沿氣缸無摩擦地滑動,已知活塞的橫截面積均為S=2cm2,初始時M活塞相對于底部的高度為H=27cm,N活塞相對于底部的高度為h=18cm.現(xiàn)將一質量為m=400g的小物體放在M活塞的上表面上,活塞下降.已知大氣壓強為p0=1.0×105Pa,
①求下部分氣體的壓強多大;
②現(xiàn)通過加熱絲對下部分氣體進行緩慢加熱,使下部分氣體的溫度變?yōu)?270C,求穩(wěn)定后活塞M、N距離底部的高度.
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