题目内容
(12分)如图所示,在E=1
103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m处,取g=10m/s2,求:
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(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
(1)7m/s(2)0.6N
【解析】
试题分析:(1)设小球到达Q点时速度为
,则
(2分)
滑块从开始运动到达Q点过程中,由动能定理得
(2分)
联立两式并代入数据解得:
(2分)
(2)设滑块到达P点时速度为
,则从开始运动到P点过程:
(2分)
又在P点时:
(2分)
代入数据,解得
,根据牛顿第三定律得,对轨道压力为0.6N
(2分)
考点:考查带电粒子在电场中的运动
点评:本题主要应用动能定理求解,考查了带电粒子在重力场、电场等的复合场中的运动情况的分析,利用动能定理求解问题是抓住两个状态一个过程,注意电场力和重力做功与路径无关,只与初末位置有关
(1)(4分)图10中游标卡尺读数为 mm,螺旋测微器读数为 mm.![]()
(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:![]()
①本实验中所使用的交流电源的频率为 Hz;
②打B点时小车的速度vB= m/s,BE间的平均速度
= m/s.
(3)(8分)为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA 100Ω) B.电流表G2(1mA 内阻未知)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω) D.电阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω 1A) F.滑动变阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值电阻R0(800Ω 0.1A) H.待测电池
I.导线、电键若干
①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:
| I1(mA) | 0.40 | 0.81 | 1.20 | 1.59 | 2.00 |
| I2(mA) | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用 ,电阻箱②应该选用 (均填写器材后面的代号).
③根据图12(丙)所示电路,请在图12(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.