题目内容

【题目】如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间距离d=40 cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1 Ω,电阻R1=6 Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从A板小孔上方10 cm处自由释放,若小球带电荷量q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力,g取10 m/s2。那么,

(1)滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大时,小球恰能到达B板?

(2)若将B板向上移动,使两板间的距离减小为原来的一半,带电小球从仍从原处释放,是否能到达B板?若能,求出到达B板时的速度;若不能,求出小球离B板的最小距离。

【答案】(1)5Ω (2)不能 13cm

【解析】(1)若小球恰能到A板,则根据动能定理mg(d+h)-qU2=0

解得

根据电路欧姆有

解得R2=5Ω

(2)设小球离B板的最小距离为dm

则根据动能定理

其中

解得

即小球不能到达B板。

练习册系列答案
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【题目】如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平,交流电源。回答下列问题。

(1)为完成此实验,除了现有的器材,还需要的器材是____________;

(2)关于本实验,在操作过程正确的情况下,下列说法中正确的是_______;

A.实验时一定要称出重锤的质量

B.实验中测得重锤重力势能的减少量DEP略大于它动能的增加量DEk,是因为阻力做功造成的

C.如果纸带上打下的第1、2点模糊不清,则无论用何种方法处理数据,该纸带都不能用于验证机械能守恒定律

D.处理实验数据时,可直接利用打下的连续实际点迹作为“计数点”

(3)若按实验要求选出合适的纸带进行测量,量得连续三个计数点A、B、C到第一个点O的距离如图所示(相邻两点时间间隔为0.02s),当地重力加速度g=9.80 m/s2,重锤质量为0.50 kg,那么打下点B时重锤的动能EkB=________J,从O到B 的过程中重力势能减少量为DEP=_____J。(计算结果均保留三位有效数字)

(4)在实验中,某同学根据实验测得的数据,通过计算发现,重锤在下落过程中,重锤动能的增加量略大于重锤势能的减少量,若实验测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是______________

A.重锤的质量偏大

B.交流电源的电压偏高

C.交流电源的频率小于50 Hz

D.重锤下落时受到的阻力过大

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