(11分) 如右圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d="40" cm.電路電壓恒為U=24V,電阻R=16Ω。閉合開關S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0="4" m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=1×10-2 C,質(zhì)量為m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力。

求:(1)滑動變阻器接入電路的阻值為多大時,小球恰能到達A板?
(2)此時滑動變阻器消耗功率是多大?(取g="10" m/s2)
8Ω   8W

試題分析:(1)小球進入板間后,受重力和電場力作用,且到A板時速度為零。
設兩板間電壓為UAB。由動能定理得:-mgd-qUAB=0-
∴滑動變阻器兩端電壓 U=UAB="8" V ②
設通過滑動變阻器電流為I,由歐姆定律得:I=
滑動變阻器接入電路的電阻
(2)滑動變阻器消耗功率 P=I2R ="8" W 
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷,帶負電的小物體以初速度v1從M點沿斜面上滑,到達N點時速度為零,然后下滑回到M點,此時速度為。若小物體電荷量保持不變,OM=ON,則(  )
A.小物體上升的最大高度為
B.從N到M的過程中,小物體的電勢能逐漸減小
C.從M到N的過程中,電場力對小物體先做正功后做負功
D.從N到M的過程中,小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內(nèi)放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R="0.45" m
的1/4圓弧面,A和D分別是圓弧的端點,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m,滑板的質(zhì)量M=4m.P1和P2與BC面的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.10和μ2=0.40,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,開始時滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點。P1以v0="4.0" m/s的初速度從A點沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1停在粗糙面B點上,當P2滑到C點時,滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)滑動,到達D點時速度為零,P1與P2可視為質(zhì)點,取g="10" m/s2。問:

(1)P2在BC段向右滑動時,滑板的加速度為多大?
(2)BC長度為多少?N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

有一勻強電場的場強為40N/C,在同一條電場線上有A、B兩點,把質(zhì)量為2×10-9kg,帶電荷量為-1.5×10-8C的微粒從A點移到B點,電場力做1.5×10-6J的正功.求:
(1)A、B兩點間電勢差UAB是多少?
(2)A、B兩點間距離是多少?
(3)若微粒在A點具有與電場線同向的速度10m/s,在只有電場力作用的情況下,求經(jīng)過B點的速度?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在O點處固定一正電荷,在過O點的豎直平面內(nèi)的A點,自由釋放一個帶正電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q,小球下落的軌跡如圖中虛線所示,它與以O為圓心、R為半徑的圓(圖中實線所示)相交于B、C兩點,O、C在同一水平線上,∠BOC=30°,A距離OC的豎直高度為h,若小球通過B點的速度為v,則下列說法中正確的是 

A.小球通過C點的速度大小是
B.小球通過C點的速度大小是
C.小球由A到C電場力做功是mv2-mgh
D.小球由A到C機械能的損失是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定,M、P之間接電阻箱R,導軌所在空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應強度為B = 0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r,F(xiàn)從靜止釋放桿a b,測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,軌道足夠長且電阻不計。
(1)當R = 0時,求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向;
(2)求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;
(3)當R = 4Ω時,求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖所示,光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分,左側(cè)空間有一水平向右的勻強電場,場強大小,右側(cè)空間有長為R=0.114m的絕緣輕繩,繩的一端固定于O點,另一端拴一個質(zhì)量為m小球B在豎直面內(nèi)沿順時針方向做圓周運動,運動到最低點時速度大小vB=10m/s(小球B在最低點時與地面接觸但無彈力)。在MN左側(cè)水平面上有一質(zhì)量也為m,帶電量為的小球A,某時刻在距MN平面L位置由靜止釋放,恰能與運動到最低點的B球發(fā)生正碰,并瞬間粘合成一個整體C。(取g=10m/s2

(1)如果L=0.2m,求整體C運動到最高點時的速率。(結(jié)果保留1位小數(shù))
(2)在(1)條件下,整體C在最高點時受到細繩的拉力是小球B重力的多少倍?(結(jié)果取整數(shù))
(3)若碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一水平向左的勻強電場,場強大小,當L滿足什么條件時,整體C可在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動。(結(jié)果保留1位小數(shù))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在粗糙的斜面上固定一點電荷Q,在M點無初速度釋放帶有恒定電荷的小物塊,小物塊在Q的電場中沿斜面運動到N點停下。則從M到N的過程中,下列說法正確的是( )
A.小物塊所受的電場力減小
B.小物塊的電勢能減小
C.M點的電勢一定低于N點的電勢
D.小物塊電勢能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,xOy平面內(nèi)有一勻強電場,場強為,方向未知,電場線跟軸的負方向夾角為,電子在坐標平面內(nèi),從原點O以大小為、方向沿正方向的初速度射入電場,最后打在軸上的點.電子的質(zhì)量為,電荷量為,重力不計.則(  )
A.O點電勢高于點電勢
B.運動過程中電子在點電勢能最多
C.運動過程中,電子的電勢能先減少后增加
D.電場對電子先做負功,后做正功

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