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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(diǎn)),自豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的P點(diǎn)靜止下落.在距離P點(diǎn)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(diǎn)的電勢φP為多少?小球在P點(diǎn)時(shí)的電勢能EP為多少?
(2)小球從P點(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(gè)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),F(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(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B剛要離開C 時(shí)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(shí)間。
(2)到物塊B剛要離開C時(shí)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(jì)),經(jīng)電壓為u的電場加速,加速電壓u隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。每個(gè)電子通過加速電場的過程時(shí)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(gè)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(diǎn)O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計(jì)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(shí),電子打在熒光屏上距離中心點(diǎn)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(gè)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(gè)質(zhì)量m=5×10-3 kg的帶電小球,靜止時(shí)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(shí)離右板d=5×10-2 m,剪斷懸線后,小球經(jīng)多少時(shí)間碰到右極板.
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如圖所示裝置可用來驗(yàn)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(diǎn),O點(diǎn)正下方擺球重心經(jīng)過的位置固定光電門B。現(xiàn)將擺球拉起,使繩偏離豎直方向成θ角時(shí)由靜止開始釋放擺球,當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí),光電門B記錄的遮光時(shí)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50 Hz.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.按圖甲所示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中與定滑輪及彈簧測力計(jì)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(yùn)動(dòng);
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(shí)驗(yàn)過程,回答以下問題:
(1)對于上述實(shí)驗(yàn),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(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力
C.實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖像(見上圖),與本實(shí)驗(yàn)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(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)過時(shí)間t小球最終落在C點(diǎn),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(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,一個(gè)帶電小球(可視為點(diǎn)電荷)恰好圍繞O點(diǎn)在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。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(diǎn)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(shí)有如下發(fā)現(xiàn):(1)該星球帶負(fù)電,而且?guī)щ娋鶆颍唬?)該星球表面沒有大氣;(3)在一次實(shí)驗(yàn)中,宇航員將一個(gè)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(diǎn),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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