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【題目】在如圖所示的絕緣水平面上,有兩個邊長為d=0.2m的銜接的正方形區(qū)域I、II,其中區(qū)域I中存在水平向右的大小為的勻強電場,區(qū)域II中存在豎直向上的大小為的勻強電場。現(xiàn)有一可視為質點的質量為m=0.3kg的滑塊以的速度由區(qū)域I邊界上的A點進去電場,經過一段時間滑塊從邊界上的D點離開電場(D點未畫出),滑塊帶有q=+0.1C的電荷量,滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度。求:

(1)D點距離A點的水平間距、豎直間距分別為多少?AD兩點之間的電勢差為多少?

(2)滑塊在D點的速度應為多大?

(3)僅改變區(qū)域II中電場強度的大小,欲使滑塊從區(qū)域II中的右邊界離開電場,則區(qū)域II中電場強度的取值范圍應為多少?

【答案】(1) ,, (2) (3)

【解析】(1)滑塊在區(qū)域I中運動時,根據(jù)牛頓第二定律可得,

代入數(shù)據(jù)得

設滑塊運動到兩電場區(qū)域的交界點B的速度為,則,

聯(lián)立解得

對滑塊在區(qū)域II中做類平拋時,根據(jù)牛頓第二定律得,

整理得

滑塊在區(qū)域II內做類平拋運動,假設滑塊從區(qū)域II的上邊界離開電場區(qū)域,運動的時間為,根據(jù)類平拋運動的規(guī)律得,滑塊在水平方向上做勻速運動,則

在豎直方向上做勻加速運動,則,

聯(lián)立解得,因此假設成立,

因此滑塊最終離開電場時,A、D兩點之間的豎直距離

A、D兩點之間的水平距離,

A、B兩點之間的電勢差為,

B、D兩點之間的電勢差為

A、D兩點之間的電勢差

(2)對滑塊全程由動能定理得,

解得;

(3)滑塊在區(qū)域II中運動好從右邊界的最上端離開時,根據(jù)平拋運動的規(guī)律水平方向上

,豎直方向上,

根據(jù)牛頓第二定律得,

聯(lián)立解得,

解得

滑塊剛好從C點離開區(qū)域II時,由運動學規(guī)律,

根據(jù)牛頓第二定律得,

聯(lián)立解得,

則區(qū)域II中的電場強度時,滑塊從區(qū)域II的右邊界離開。

練習冊系列答案
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【題目】根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖甲所示電路可以測定電池的電動勢和內阻。圖中R0是定值電阻,通過改變R的阻值,測出R0兩端的對應電壓U,對所得的實驗數(shù)據(jù)進行處理,就可以實現(xiàn)測量目的。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在(Rr)坐標系中描出坐標點,如圖丙所示,已知R0150 Ω。試完成下列問題。

(1)請根據(jù)原理圖將圖乙中的實物圖連接好。

(2)在圖丙中畫出(Rr)關系圖線。

(3)圖線的斜率是________ V1·Ω1,由此可得電池電動勢E________ V。

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【題目】如圖所示,圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關系圖線(外電路為純電阻電路),圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關系圖線,則下列說法正確的是(

A. 電源的短路電流為6A

B. 電源的內阻為Ω

C. 電流為2.5A時,外電路的電阻一定為15Ω

D. 輸出功率為120W時,外電路電阻為7.5Ω

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【題目】電流表的內阻為Rg、滿刻度電流為Ig。那么以下結論中正確的是( )

A. 如并聯(lián)一個阻值為nRg的定值電阻,就可以改裝為量程是nIg的電流表

B. 如串聯(lián)一個阻值為nRg的定值電阻,就可以改裝為一個量程是(n+1)IgRg的電壓表

C. 如并聯(lián)一個阻值為的定值電阻,就可以改裝成一個量程是nIg的電流表

D. 如串聯(lián)一個阻值為的定值電阻,就可以改裝成一個量程是(n- 1)IgRg的電壓表

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【題目】如圖所示,從燈絲發(fā)出的電子經加速電場加速后,進入偏轉電場,若加速電壓為U1,偏轉電壓為U2,要使電子在電場中的偏轉量y增大為原來的2倍,下列方法中不可行的是(   )

A. 使U1減小為原來的

B. 使U2增大為原來的2

C. 使偏轉板的長度增大為原來2

D. 使偏轉板的距離減小為原來的

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【題目】如圖甲所示,質量為m、電荷量為e的電子由靜止開始經加速電壓U1加速后,在水平方向沿O1O2垂直進入偏轉電場.已知形成偏轉電場的平行板電容器的極板長為L(不考慮電場邊緣效應),兩極板間距為d,O1O2為兩極板的中線,P是足夠大的豎直放置的熒光屏,且屏與極板右邊緣的距離也為L。求:

(1)粒子進入偏轉電場的速度v的大。

(2)若偏轉電場兩板間加恒定電壓,電子經過偏轉電場后正好打中屏上的A點,A點與極板M在同一水平線上,求偏轉電場所加電壓U2;

(3)若偏轉電場兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化,要使電子經加速電場后在t="0" 時刻進入偏轉電場后水平擊中A點,試確定偏轉電場電壓U0以及周期T分別應該滿足的條件.

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【題目】如圖所示,R1、R2、R3、R4均為可變電阻,C1、C2均為電容器,電源的電動勢為E,內阻r≠0.若改變四個電阻中的一個阻值,則( )

A. 減小R1C1、C2所帶的電量都增加

B. 增大R2C1、C2所帶的電量都增加

C. 增大R3,C1、C2所帶的電量都增加

D. 減小R4,C1、C2所帶的電量都增加

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【題目】如圖所示,是歐姆表的工作原理圖,完成下列問題。若表頭的滿偏電流為,干電池的電動勢為。

(1)這只歐姆表的總內阻為多少歐姆?

(2)把靈敏電流表的電流刻度值對應的歐姆表表盤電阻值填在下表中,并寫出計算過程。

電流刻度

0

100μA

250μA

300μA

500μA

電阻刻度

12KΩ

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【題目】做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過電火花計時器,打出的部分計數(shù)點如圖所示.每相鄰兩點間還有四點未畫出來,電火花計時器使用的是220V、T=0.02s的交流電,求:電火花計時器打第2個計數(shù)點時,小車的速度v2=________m/s,小車的加速度a=(公式)________;(結果)________m/s2(結果保留兩位有效數(shù)字)

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