题目内容
(09年德阳市一诊)(15分)在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.0×10-3kg,B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态,弹簧原长S=0.05m.如图所示,在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E=4.0×105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内),此时弹性势能E0=3.2×10-3J,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10m/s2。求:
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(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v;
(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离X。
解析:(1)设两滑块碰前A的速度为v1,由动能定理有:
(2分)
解得:v1=3m/s (1分)
A、B两滑块碰撞,由于时间极短动量守恒,设共同速度为v
(2分)
解得:v=1.0m/s (1分)
(2)碰后A、B一起压缩弹簧至最短,设弹簧压缩量为x1,由动能定理有:
(2分)
解得:x1=0.02m (1分)
设反弹后A、B滑行了x2距离后速度减为零,由动能定理得:
(2分)
解得:x2≈0.05m (1分)
以后,因为qE>μ(M+m)g,滑块还会向左运动,但弹开的距离将逐渐变小,所以,最大距离为:
X=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m. (3分)
(09年德阳市一诊)(12分)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图(甲)
所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,“-”的一端接低电势。某同学用实验方法测得它的两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示。
U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.6 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 11.0 | 12.0 | 19.0 | 24.0 |
①在图(乙)中的虚线框内画出该同学的实验电路图。(实验用仪器:量程为5V的电压表,其内阻约为10kΩ;量程为50mA的电流表:内阻约为100Ω;直流电源E,滑动变阻器R,开关S,导线若干。)![]()
②在图(丙)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线。
③若发光二极管的最佳工作电压为2.5V,则此时二极管的电阻为________Ω,该测量值与真实值相比_________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。![]()