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如圖所示,有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點),自豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的P點靜止下落.在距離P點正下方h處有一彈性絕緣擋板S(擋板不影響勻強(qiáng)電場的分布),小球每次與擋板S相碰后電荷量均減少到碰前的(k>1),而碰撞過程中小球的機(jī)械能不發(fā)生損失.
(1)設(shè)勻強(qiáng)電場中,擋板S處電勢φS=0,則電場中P點的電勢φP為多少?小球在P點時的電勢能EP為多少?
(2)小球從P點出發(fā)后到第一次速度變?yōu)榱愕倪^程中電場力對小球做了多少功?
(3)求在以后的運動過程中,小球距離擋板的最大距離l.
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如圖所示,在傾角為θ=30°的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A.B,它們的質(zhì)量均為為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)開始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運動,當(dāng)物塊B剛要離開C 時F的大小恰為2mg。求:
(1)從F開始作用到物塊B剛要離開C的時間。
(2)到物塊B剛要離開C時力F所做的功
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如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計),經(jīng)電壓為u的電場加速,加速電壓u隨時間t變化的圖象如圖乙所示。每個電子通過加速電場的過程時間極短,可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個彼此靠近且正對的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場,A、B兩板長均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢比B板的電勢高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計電子之間的相互作用力及其所受的重力,求:
(1)要使電子都打不到熒光屏上,則A、B兩板間所加電壓U應(yīng)滿足什么條件;
(2)當(dāng)A、B板間所加電壓U'=50V時,電子打在熒光屏上距離中心點O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)。
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如圖所示,豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個方向水平向右的勻強(qiáng)電場區(qū)域,場強(qiáng)E=3×104 N/C.在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一個質(zhì)量m=5×10-3 kg的帶電小球,靜止時小球偏離豎直方向的夾角θ=60°(g取10 m/s2).試求:
(1)小球的電性和電荷量;
(2)若小球靜止時離右板d=5×10-2 m,剪斷懸線后,小球經(jīng)多少時間碰到右極板.
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如圖所示裝置可用來驗證機(jī)械能守恒,直徑為d的擺球A拴在長為L的不可伸長的輕繩一端(L>>d),繩的另一端固定在O點,O點正下方擺球重心經(jīng)過的位置固定光電門B,F(xiàn)將擺球拉起,使繩偏離豎直方向成θ角時由靜止開始釋放擺球,當(dāng)其到達(dá)最低位置時,光電門B記錄的遮光時間為t。
⑴如圖為50分度游標(biāo)卡尺測量擺球A的直徑d= mm。
⑵擺球到達(dá)最低點的速度v= (用題中字母表示)。
⑶寫出滿足機(jī)械能守恒的表達(dá)式 (用題中字母表示)。
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某實驗小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”,已知小車的質(zhì)量為M,砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m,所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50 Hz.實驗步驟如下:
A.按圖甲所示,安裝好實驗裝置,其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直;:
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運動;
C.掛上砝碼盤,接通電源后,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加速度;
D.改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度.
根據(jù)以上實驗過程,回答以下問題:
(1)對于上述實驗,下列說法正確的是 .
A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等
B. 彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受合外力
C.實驗過程中砝碼處于超重狀態(tài)
D.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可求得小車的加速度為 m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(3)由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖像(見上圖),與本實驗相符合是____________.
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如圖所示,空間存在一勻強(qiáng)電場,其方向與水平方向間的夾角為30°,A、B與電場垂直,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點水平向右拋出,經(jīng)過時間t小球最終落在C點,速度大小仍是v0,且,則下列說法中正確的是 ( )
A.電場方向沿電場線斜向上 B.電場強(qiáng)度大小為
C.小球下落高度 D.此過程增加的電勢能等于
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如圖所示,在光滑絕緣的水平桌面上方固定著電荷量大小相等的兩個點電荷q1、q2,一個帶電小球(可視為點電荷)恰好圍繞O點在桌面上做勻速圓周運動。已知O、q1、q2在同一豎直線上,下列判斷正確的是:( )
A.圓軌道上的電勢處處相等
B.圓軌道上的電場強(qiáng)度處處相同
C.點電荷q1對小球的庫侖力是吸引力
D.q1、q2可能為異種電荷
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宇航員在探測某星球時有如下發(fā)現(xiàn):(1)該星球帶負(fù)電,而且?guī)щ娋鶆;?)該星球表面沒有大氣;(3)在一次實驗中,宇航員將一個帶電小球(小球的帶電量遠(yuǎn)小于星球的帶電量)置于離星球表面某一高度處無初速釋放,帶電小球恰好能處于懸浮狀態(tài)。如果選距星球表面無窮遠(yuǎn)處為電勢零點,則根據(jù)以上信息可以推斷( )
A.小球一定帶負(fù)電
B.小球的電勢能一定小于零
C.只改變小球的電荷量,從原高度無初速釋放后,小球仍將處于懸浮狀態(tài)
D.只改變小球離星球表面的高度,無初速釋放后,小球仍將處于懸浮狀態(tài)
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