题目内容
【题目】一水平光滑绝缘细直长杆固定于静电场中,沿细杆建立坐标轴x,以处的O点为电势零点,如图a所示。细杆各处电场方向沿x轴正方向,其电场强度E随x的分布,如图b所示。细杆上套有质量为、电荷量为的带电小环(可视为质点)。带电小环受沿x轴正向的恒力F的作用,从O点由静止开始运动,带电小环在处的加速度为2m/s2。在小环的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.带电小环受的恒力F为2.0N
B.带电小环运动区间内的电势最低值为-3.0×106V
C.带电小环在处动能为0.8J
D.带电小环在时,其电势能与动能之比为
【答案】BD
【解析】
A.由题意可知,当
时
则此时小环所受电场力为
由牛顿第二定律可得
所以A错误;
B.由题意可知,小环向x轴正方向运动时,电场力做负功,当从O点由静止开始运动到某处时,合力做功为零时,此处的电势是最低的,则由图象可得
则,由合力做功为零,即
电场力做功为
解得
此处的电势最低,则为
所以B正确;
C.当
时,由图可知,此处的电场强度为
由O点到此处,由动能定理得
则此处的动能为
所以C错误;
D.当
时,由图可知,此处的电场强度为
由O点到此处,由动能定理得
则此处的动能为
此处的电势能为
则电势能与动能之比为
所以D正确。
故选BD。
【题目】某学习小组欲探究小灯泡(额定电压为3V,额定电流约为0.5A)的伏安特性曲线,可提供的实验器材如下:
A.干电池:电动势约4.5V,内阻可不计
B.双量程的电压表V1:量程为0~3V、内阻约为3kΩ;
V2:量程为0~15V、内阻约为15kΩ
C.双量程的电流表 A1:量程为0~0.6A、内阻约为1Ω;
A2:量程为0~3A、内阻约为0.1Ω
D.滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω、允许通过最大电流为2A
E.开关S,导线若干
在尽量提高测量精度的情况下,请回答下列问题:
①根据以上器材,请你把实验电路原理图1补充完整_____,电压表应选_______、电流表应选_______(填所选器材的代号)
②根据选择的正确电路原理图,用笔画线代替导线将实物图2连接成完整电路__________。闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应移到_______端(选填“A”或“B”)
③按正确操作得到7组电压表和电流表示数如下表所示,请图3所示的坐标纸上画出小灯泡的U – I图线____________________。
组数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0 | 0.28 | 0.58 | 0.92 | 1.50 | 2.00 | 3.00 |
I/A | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.45 | 0.49 |
④若将该小灯泡接在电动势为3.0V、内阻为/span>2.0Ω的干电池两端,则此时该小灯泡的电阻为________Ω。(结果保留2个有效数字)