题目内容
4．
如图所示电路，电源电动势E=4.8V，内阻r=0.4Ω，电阻R1=R2=R3=4Ω，R4=2Ω，R1两端连接一对竖直放置的平行金属板M、N，板间电场视为匀强电场．板间固定一根与板面垂直，长度与板间距相等的光滑绝缘细杆AB，AB上套一个质量m=2.6×10-4kg的带电环P，P的电荷量为q=+2×10-4C（视为点电荷，不影响电场分布），电键S断开时，将带电环P从杆的左端A处由静止释放，P运动到杆的中点O时，开关S闭合，求：（1）开关S断开时，R1两端的电压U；
（2）开关S闭合时，R1两端的电压U′；
（3）带电环P运动到B处的速度大小v．
分析 （1）明确开关断开时的电路结构，根据闭合电路欧姆定律即可明确R1两端的电压；
（2）分析开关闭合后的电路结构，明确总电阻，根据闭合电路欧姆定律即可明确R1两端的电压；
（3）分析带电环P运动过程中电场力所做的功，根据动能定理可求得带电环到达B点处的速度．
解答 
解：（1）开关断开时，R2与R3串联后与R4并联后再与R1串联；则可知总电阻为：
R=$\frac{（{R}_{2}+{R}_{3}）{R}_{4}}{（{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}）}+{R}_{1}$=$\frac{（4+4）×2}{4+4+2}$+4=5.6Ω，
则由闭合电路欧姆定律可知，电流为：
I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{4.8}{5.6+0.4}$=0.8A，
则R1两端的电压为：U=IR1=0.8×4=3.2V；
（2）开关S闭合后，电路图如图所示；
R1与R2并联后与R4串联，再与R3并联，R12=$\frac{4}{2}$=2Ω；R124=2+2=4Ω；
则总电阻为：R'=$\frac{4}{2}$=2Ω；
则总电流为：I’=$\frac{E}{R′+r}$=$\frac{4.8}{0.4+2}$=2A；
故根据并联电路为规律可知，流过R4的电流为1A，流过R1的电流为I1'=0.5A，则R1两端的电压为：U'=I1'×R1=0.5×4=2V；
（3）对圆环运动的全过程分析可知，电场力做正功，则有：
$\frac{1}{2}$U1q+$\frac{1}{2}$U2q=$\frac{1}{2}$mv2
代入解得：v=2m/s
答：（1）开关S断开时，R1两端的电压U为3.2V；
（2）开关S闭合时，R1两端的电压U′为2V；
（3）带电环P运动到B处的速度大小v为2m/s．
点评 本题首先要认识电路的结构，明确闭合电路欧姆定律的应用，并且注意在带电环运动到中点时电场力发生变化，要注意两过程中电场力做功的计算方法．注意串并联电路规律的直接应用．
| A． | 绳子对儿童的拉力的大小等于儿童对绳子的拉力 | |
| B． | 绳子对儿童的拉力的大小等于儿童的重力 | |
| C． | 消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对作用力与反作用力 | |
| D． | 消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力是一对平衡力 |
如图所示，C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m，在木板C的最左端有两块紧挨着的、质量均为m的小木块A和B（A、B均可视为质点）．它们与木板间的动摩擦因数均为μ．最初木板静止A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动，木板足够长A、B始终未滑离木板．求：| A． | 分子间无空隙 | B． | 分子间有引力 | C． | 分子间有斥力 | D． | 以上都不对 |
物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行，如图所示，当两者以相同的初速度沿固定斜面C向下做匀速运动时，C保持不动（ ）| A． | A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 | B． | A受到斜面的摩擦力为零 | ||
| C． | A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 | D． | C受到地面的摩擦力为零 |
如图所示，质量mA=0.8kg、带电量q=-4×10-3C的A球用长度l=0.8m的不可伸长的绝缘轻线悬吊在O点，O点右侧有竖直向下的匀强电场，场强E=5×103N/C．质量mB=0.2kg不带电的B球静止在光滑水平轨道上，右侧紧贴着压缩并锁定的轻质弹簧，弹簧右端与固定挡板连接，弹性势能为3.6J．现将A球拉至左边与圆心等高处释放，将弹簧解除锁定，B球离开弹簧后，恰好与第一次运动到最低点的A球相碰，并结合为一整体C，同时撤去水平轨道．A、B、C均可视为质点，线始终未被拉断，g=10m/s2．求：
如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（ ）| A． | 保持抛出点高度不变，减小初速度大小 | |
| B． | 保持抛出点高度不变，增大初速度大小 | |
| C． | 保持初速度大小不变，降低抛出点高度 | |
| D． | 减小初速度大小，同时降低抛出点高度 |