题目内容
【题目】如图所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场,现有一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t2,式中x的单位为m,t的单位为s.不计空气阻力,取g=10m/s2.
(1)求匀强电场的场强大小和方向;
(2)求带电物体在0~0.5s内电势能的变化量.
【答案】(1)2.0×104N/C 水平向左 (2)2.0×10-2J
【解析】
试题分析:(1)由位移随时间的变化规律x=6.0t-10t2与位移时间关系式:
比较可得:加速度大小为:a=20m/s2 (1分) 初速度为: (1分)
根据牛顿第二定律: (1分)
代入数据解得场强大小为:E=2.0×104N/C
由于物体带正电且电场力向左 故电场强度方向水平向左 (1分)
(2)由以上得初速度为:v0=6.0m/s 减速时间: (1分)
0.3s内经过的路程: 代入数据解得: (1分)
后0.2s物体做反向匀加速直线运动,加速度不变,那么经过的路程 :
代入数据解得: (1分)
物体在0.5s内发生的位移为: (1分)
电场力做负功,电势能增加: (1分)
【题目】要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势3.0V,内阻可不计)
B.电压表V1(量程为0~3.0V,内阻约2kΩ)
C.电压表V2 (0~15.0V,内阻约6kΩ
D.电流表A1(0~0.6A,内阻约1Ω)
E.电流表A2 (0~100mA,内阻约2Ω)
F.滑动变阻器R1(最大值10Ω)
G.滑动变阻器R2(最大值2kΩ)
(1)为减少实验误差,实验中电压表应选择 ,电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 。(填各器材的序号)
(2)为提高实验精度,请你设计实验电路图,并画在下面的虚线框中。
(3)实验中测得一组数据如下表所示,根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。
I/A | 0 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/A | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
(4)该小电珠的额定功率是 。