(20分)

       如图12所示,A、B是两块竖直放置的平行金属板,相距为,分别带有等量的负、正电荷,在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔(它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计),孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道,一个质量为,电荷量为的小球(可视为质点), 在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道,轨道上距A板处有一固定档板,长为的轻弹簧左端固定在挡板上,右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒,它将在电场力作用下由静止开始向左运动,穿过小孔后(不与金属板A接触)与薄板Q一起压缩弹簧,由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计,可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始,经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短,然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺,使得小球每次离开Q瞬间,小球的电荷量都损失一部分,而变成刚与Q接触时小球电荷量的。求:

(1)小球第一次接触Q时的速度大小;

(2)假设小球第次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板,试导出小球从第次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间T0的表达式;

(3)假设小球被第N次弹回两板间后向右运动最远处恰好到达B板,求N为多少。

 

(18分)

(1)图1是演示简谐运动图象的装置,它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时,若将沙漏下方的木板匀速拉出,漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析,可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图2是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。

①沙漏在木板1上形成曲线OA段经历的时间          (填“大于”、“等于”或“小于”)沙漏在木板2上形成曲线O′A′段经历的时间。

②经测量发现OB=O′B′。若木板1运动的速度大小为v1,木板2运动的速度大小为v2,则

A.                  B.               C.           D.

(2)某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。

①首先,他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图3所示,这次测量对应位置金属导线的直径为

      mm;

②然后他测量了金属丝的电阻:,实验中使用的器材有:

a.金属丝(接入电路的长度x0为1m,电阻约5Ω~6Ω)

b.直流电源(4.5 V,内阻不计)

c.电流表(200mA,内阻约1.0Ω

d.电压表(3V,内阻约3kΩ)

e.滑动变阻器(50Ω,1.5A)

f.定值电阻R1(5.0Ω,1.5A)

g.定值电阻R2(10.0Ω,1.0A)

h.定值电阻R3 (00.0Ω,1.0A)

i.开关,导线若干

该同学实验时的电路图如图4所示,且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值,定值电阻应该选          (选填“R1”、“R2”或“R3”);

③该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U—I图象如图5所示,根据图象可以求得金属丝的电阻Rx=        Ω。

④设法保持金属丝的温度不变,而逐渐减小上述金属丝(接入电路长度为x0)接入电路的长度x,当电压表的示数保持不变时,下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是                  (    )

 

 0  79433  79441  79447  79451  79457  79459  79463  79469  79471  79477  79483  79487  79489  79493  79499  79501  79507  79511  79513  79517  79519  79523  79525  79527  79528  79529  79531  79532  79533  79535  79537  79541  79543  79547  79549  79553  79559  79561  79567  79571  79573  79577  79583  79589  79591  79597  79601  79603  79609  79613  79619  79627  176998 

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