1、如图所示,一个电量为-q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的o点.另一个电量为+q及质量为m的点电荷乙,从a点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到b点的速度最小为v.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ、ab间距离为l0及静电力常量为k,则。
a.ob间的距离为。
b.点电荷乙能越过b点向左运动,其电势能仍增多。
c.在点电荷甲形成的电场中,ab间电势差
d.从a到b的过程中,电场力对点电荷乙做的功为。
2、如图所示,一个电量为+q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的o点。另一个电量为+q、质量为m的点电荷乙,以初速度v0从a点沿ao连线向甲运动,整个运动过程甲乙无接触,最终乙运动到b点时静止。已知a、b两点间的电势差uab,已知ao间距离为r,静电力常量为k,点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ。
求:(1)点电荷乙在a点的加速度a的大小;(2)求电荷乙在水平面上走过的路程s。
3、如图所示,一个半径为r的半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,o点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上,线的两端分别系有小球a和b,当它们处于平衡状态时,小球a与o点的连线与水平线的夹角为60°。
1)求小球a与小球b的质量比ma:mb
2)辨析题:现将a球质量改为2m、b球质量改为m,且开始时a球位于碗口c点,由静止沿碗下滑,当a球滑到碗底时,求两球的速率为多大?
某同学解法如下:当a球滑到碗底时,a球下降的高度为r,b球上升的高度为r,根据机械能守恒定律有:
① 且 ②代入数据,解①、②两式即可求得两球的速率。
你认为上述分析是否正确?如果你认为正确,请完成此题;如果你认为不正确,请指出错误,并给出正确的解答。
3)在满足第(2)问中的条件下,求a球沿碗壁运动的最大位移是多少?
4.为了测定某迭层电池的电动势(约20v~22v)和电阻(小于2ω),需要把一个量程为10v的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为30v的电压表,然后用伏安法测电源的电动势的内电阻,以下是该实验的操作过程:
1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空。
第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端。
第二步:把电阻箱阻值调到零。
第三步:闭合电键。
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为9v
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为 v
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去共它线路,即得量程为30v的电压表。
2)上述实验可供选择的器材有:
a.迭层电池(电动势约20v~22v,内电阻小于2ω)
b.电压表(量程为10v,内阻约10kω)
c.电阻箱(阻值范围0~9999ω,额定功率小于10w)
d.电阻箱(阻值范围0~99999ω,额定功率小于10w)
e.滑动变阻器(阻值为0~20ω,额定电流2a)
f.滑动变阻器(阻值为0~2kω,额定电流0.2a)
电阻箱应选滑动变阻器应选
用大写字母表示)。
3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势e和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压u和电流i的值,并作出u—i图线如图丙所示,可知电池的电动势为v,内电阻为。
5、如图所示,一个矩形线圈abcd放置在磁感应强度为b的有界匀强磁场中,磁场只分布在bc的左侧,线圈以bc为轴旋转,转动的角速度为,图中ad边正垂直于纸面向外转动,外部电路中有一个负载电阻,阻值为r,a是一个理想电流表,电路中其他电阻不计,已知ab=,bc=。求:
1)以abcd为电流的正方向,从图示位置开始计时,画出线圈中产生的电流随时间变化的图象。
2)从图示位置(此时线圈平面与磁感线垂直)起转过转的时间内,负载电阻r上产生的热量。
3)从图示位置起转过转的时间内,通过负载电阻r上的电荷量。
4)线圈在连续匀速转动过程中电流表的示数。
6、如图甲所示,两块相同的平行金属板m、n正对着放置,相距为,板m、n上的小孔s1、s2与 o三点共线,s2o=r,连线s1o垂直于板m、n。以o为圆心、r为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场。收集屏pq上各点到o点的距离都为2r,两端点p、q关于连线s1o对称,屏pq所对的圆心角θ=120°。
质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经s1进入m、n间的电场,接着通过s2进入磁场。质子重力及质子间的相互作用均不计,质子在s1处的速度看作零。
若m、n间的电压umn=+u时,求质子进入磁场时速度的大小。
若m、n间接入如图乙所示的随时间t变化的电压(式中,周期t已知),且在质子通过板间电场区域的极短时间内板间电场视为恒定,则质子在哪些时刻自s1处进入板间,穿出磁场后均能打到收集屏pq上?
在上述⑵问的情形下,当m、n间的电压不同时,质子从s1处到打在收集屏pq上经历的时间t会不同,求t的最大值。
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