题目内容
【题目】如图甲所示，光滑、足够长的水平绝缘板沿x轴正向放置，在第一象限内存在沿x轴方向的电场，其电势φ随位置x的变化图像如图乙所示。带电量为q=+2×10-3C，质量为m=0.lkg的小球B静置于O点，与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度vA0=10m/s向B运动，两球发生弹性碰撞后进入电场，在电场中两球又发生多次弹性碰撞，已知每次碰撞时间极短，小球B的电荷量始终不变，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)电场强度的大小和方向；
(2)第二次碰撞的位置；
(3)第三次碰撞前瞬间B球的速度大小和方向。
【答案】（1）
沿x轴负向，（2）
(3)
沿x轴负向
【解析】（1）由图乙可知，沿x轴正向电势均匀增大，则场强方向为x轴负向，大小为
（2）第一碰撞时，两小球动量守恒，机械能守恒：
解得碰后A的速度：vA1=5m/s；B的速度：vB1=15m/s
碰后AB两球进入电场，A做匀速运动，B做匀减速直线运动，
其加速度大小：
设经过时间t1两球第二次相碰，则有
解t1=1s此时B的速度
解得
（负号表示方向沿x轴负向），能与A发生碰撞；此时碰撞位置离O点的距离为x1=vA1t1=5m；
第2次碰撞的坐标为（5m，0）
（3）第二次碰撞时：
解得
；vB2=10m/s
设经过题时间两球第三次相碰，则：
解得t2=1s，
此时
解得vB2′=-10m/s，方向沿x轴负向.
【题目】某研究性学习小组欲用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。因电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供选用的实验器材还有：
电流表：A（量程0～0．6A，内阻约为0．1Ω）；（量程0～3A，内阻约为0．05Ω）；
电压表：V（量程0～3 V，内阻约6kΩ）；
定值电阻：R0（阻值1Ω）；（阻值10Ω）；
滑动变阻器：R（阻值范围0～10Ω、额定电流2A)；（阻值范围0～1k Ω、额定电流1A)
①为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表的量程为____，定值电阻R0的阻值为____，滑动变阻器的阻值范围为____。
②按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录。某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U－I图线______。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
I/A | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.40 |
U/V | 1.32 | 1.25 | 1.18 | 1.18 | 1.04 | 0.90 |
③由图线得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=_______Ω（结果保留三位有效数字）。
④用该实验电路测出的电动势值E测___实际值；内阻r测____实际值。（选填“＞”、“＜”或“＝”）
⑤引起该实验系统误差的主要原因是___。
A．由于电压表和电流表读数不准确引起误差
B．由于电流表的分压作用造成电压表读数总比变阻器和保护电阻的电压大
C．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际电流小
D．保护电阻R0的使用
