题目内容
【题目】如图,位于竖直面的矩形区域 abcd 内存在方向水平向右的匀强电场。从同一竖直面内与 ab 等高的 A 点,将质量 m= 0. 1kg 的带正电的小球以大小一定的初速度水平向右拋出,小球在重力作用下从 e 点进入电场区域,恰好在电场中做直线运动且从 c 点离开电场。若将电场方向反向(水平向左)重复上述过程,则小球从 cd 边上的 f 点离开电场,且离开电场时速度方向竖直向下。已知 ab=0.3m, bc=0.4m,不计空气阻力,重力加速度为 g。求:
(1)a、e 两点的间距离 d、f 两点的间距;
(2)小球从 f 点和c点离开电场时的动能之比。
【答案】(1)0.1m(2)1:2
【解析】(1) 设初速度为v0, 到达e点时竖直方向速度为vy,
小球从e到f水平方向速度减为0,速度变化量大小为 v0
小球从 e 到 c 做匀加速直线运动,水平方向速度变化量也为 v0, c 点水平速度为 2v0. 竖直方向速度为 2vy
容易知道从a到e和从e到c时间相等,竖直方向位移之比为1:3,解得 ae=0.1m
由平均速度求位移公式可得:
可得:dc:df=2:1
所以df=0.1m
(2)由(1)得f点速度沿竖直方向vf=2vy由几何关系v0=vy,
所以e点的速度
所以动能之比为1:2
【题目】某班物理研究性学习小组想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,玻璃管的内径为4.000mm,其间充满待测的导电溶液.实验所用器材如下:
电压表(量程15V,内阻约30kΩ);
电流表(量程300μA,内阻约50Ω);
滑动变阻器(100Ω,0.1A);
电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个;
导线若干.
(1)该小组先用欧姆表粗测溶液电阻,他们先选择欧姆×100挡,测量结果如图1所示,为了使读数更精确些,接下来要进行的步骤________。
A.换为×10挡,重新测量
B.换为×1k挡,重新测量
C.换为×10挡,先欧姆调零再测量
D.换为×1k挡,先欧姆调零再测量
(2)根据欧姆表的粗测结果及可供选择的器材,学习小组设计了实验电路,下表是他们实验测量的数据.
U/V | 0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 |
I/μA | 0 | 22 | 65 | 109 | 155 | 175 | 240 |
由以上信息,你认为该研究小组设计的电路图是以下选项中的__________,并根据电路图将图2甲实物图连线补充完整_________.
(3)表中数据在坐标图中已描点,请你在图2乙上作出U-I图象______,并根据图象求出电阻R=______Ω(保留两位有效数字).
(4)计算导电溶液的电阻率测量值ρ=___________Ω·m(保留两位有效数字).