题目内容
【题目】如图所示,在竖直面内有一矩形区ABCD,水平边AB=L,竖直边BC=L,O为矩形对角线的交点。将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球经过BC边时的速度方向与BC夹角为600。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一平行与矩形ABCD的匀强电场,。现从O点以同样的初动能沿各个方向抛出此带电小球,小球从矩形边界的不同位置射出,其中经过C点的小球的动能为初动能的,经过E点(DC中点)的小球的动能为初动能的,重力加速度为g,求:
(1)小球的初动能;
(2)取电场中O点的电势为零,求C、E两点的电势;
(3)带电小球经过矩形边界的哪个位置动能最大?最大动能是多少?
【答案】(1);(2), ;(3)
【解析】(1)没加电场时。由平抛运动知识:水平方向,
竖直方向:,
联立解得:小球的初动能;
(2)加电场后,根据能量守恒定律:由O到C:,
由O到E:,则;
(3)如图:取OC中点F,则EF为等势线,电场线与等势线EF垂直
由,得,
用正交分解法求出电场力和重力的合力:=,
合力,方向沿OD
合力对小球做功越多,小球动能越大,则从D点射出的带电小球动能最大,根据动能定理:,解得最大初动能;
【题目】LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程为0至50mA,内阻RA1约为3Ω) |
B.电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω) |
C.定值电阻R1=697Ω |
D.定值电阻R2=1985Ω |
E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只
F.电压表V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)
G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
F.开关S一只
(1)如图所示,请选择合适的器材,电表1为 ,电表2为 ,定值电阻为 .(填写器材前的字母编号)
(2)将采用的电路图补充完整.(3分)
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx= (用字母表示),当表达式中的 (填字母)达到 ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻.