题目内容
【题目】如图所示,在水平方向的匀强电场中(电场线未画出),一根长为L,不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点,将小球拉起直至细线与场强平行的A点,然后无初速释放,已知小球最多摆到最低点另一侧的B点,BO连线与竖直方向的夹角为
,求:(结果可用根式表示)
(1)小球经过最低点时细线对小球的拉力;
(2)小球由A到B过程中的最大速度。
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【答案】(1)
(2) ![]()
【解析】
(1)小球无初速度释放摆到另一侧的过程:
由动能定理得:
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小球摆到最低点过程中,由动能定理得:
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小球最低点时由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力,由牛顿第二定律得:
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联立解得
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(2)
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将电场力与重力合成
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由图可知,合力方向与竖直方向成30度角斜向右下,B为对应的“等效最低点”。
由几何关系得
,小球到达A时速度最大,动能最大,小球从释放到小球到达A点过程中,由动能定理得:
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解得小球的最大速度:
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【题目】要测绘额定电压为2 V的小灯泡的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势3.0 V,内阻不计)
B.电压表V1(量程0~3.0 V,内阻约2 kΩ)
C.电压表V2(量程0~15.0 V,内阻约6 kΩ)
D.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约1 Ω)
E.电流表A2(量程0~100 mA,内阻约2 Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)
G.滑动变阻器R2(最大阻值2 kΩ)
(1)为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_______,滑动变阻器应选择_________________。(填写各器材的序号)
(2)为提高实验精度,请你设计实验电路图,并画在下面的虚线框中。
(_______)
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(3)实验中测得一组数据如下表所示,根据表格中的数据在图中坐标系中作出小灯泡的伏安特性曲线。
I/A | 0 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/V | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.6 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
(_______)
(4)该小灯泡的额定功率是_________ W
(5)由图象可知,小灯泡电阻的变化特点是_________________。
【题目】在用伏安法测电源的电动势和内阻的实验中,一位同学记录了6组数据(如下表):
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流(A) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.45 | 0.55 |
电压U(V) | 1.40 | 1.35 | 1.30 | 1.25 | 1.22 | 1.18 |
(1)根据数据选定下列供选用仪器:
电流表选_____;滑动变阻器选_____。(均选填仪表前的字母代码)
A.干电池(电动势约为1.5V)
B.直流电流表(0~0.60A档,内阻0.05Ω)
C.直流电流表(0~3.00A档,内阻为0.10Ω)
D.直流电压表(0﹣3.00V档,内阻5.00kΩ)
E.滑动变阻器(0~20.0Ω),允许最大电流为1.50A)
F.滑动变阻器(0~500Ω,允许最大电流1.00A)
J.开关一个,导线若干
(2)如图1所示,请根据电路图,在下面实物图中用笔画线代替导线连好电路________。
(3)根据记录数据在图2中描点画图________,并根据图线求出E=_____V,r=_____Ω.(结果均保留2位小数)
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