题目内容
【题目】如图,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长L的轻质细线相连接,其中A的质量为m,B的质量为M=2m,A带电量为+q,B不带电,空间存在着方向水平向右的匀强电场,电场强度为E.开始时用外力把A与B靠在一起并保持静止,某时刻撤去外力,A开始向右运动,直到细线绷紧.当细线被绷紧时,细线存在极短时间的弹力,而后B开始运动,已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的.整个过程中,A的电荷量保持不变.求:
(1)B刚开始运动时,A和B速度各为多少;
(2)通过计算来判断细线在第二次绷紧前A、B是否发生碰撞;
【答案】(1) vA=0 (2) 二者不会发生碰撞
【解析】
(1)从运动到拉直时,A的速度为 ,根据动能定理有:
解得:
由题意可知:
绷紧前后系统动量守恒:
解得:vA=0
(2)二者若能相遇,则有:
变形可得
根据一元二次方程的判别式可得
t无实数解,说明B追不上A,所以二者不会发生碰撞.
【题目】某学习小组拟研究一个标有“3.6V,1.8W”的小电珠的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
①电流表A,量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω;
②电压表V,量程0~15V,内阻约为15kΩ;
③滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;
④学生电源E,电动势为4V,内阻不计;
⑤开关S及导线若干.
(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量,请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________.
(2)甲同学在实验中发现,由于电压表的量程较大而造成读数误差很大,因而影响了测量结果.于是又从实验室找来一量程为Ig=100μA、内阻Rg=1000 Ω的灵敏电流计,想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表,则需串联一个阻值为________Ω的电阻.
(3)甲同学用改装后的电压表进行实验,得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示:
I1(A) | 0 | 0.19 | 0.30 | 0.37 | 0.43 | 0.46 | 0.48 | 0.49 |
I2(μA) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
请在图丙中的坐标纸上画出I1-I2图线______.
(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中,则该小电珠消耗的电功率约为________W.已知电源的电动势为E′=3.0 V,内阻r=1.5Ω,定值电阻R0=4.5 Ω.(结果保留两位有效数字)