如图所示,在水平向左的匀强电场中,一带负电小球质量为m,电荷量-q,用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角。绳长为l,AO=CO=DO=l,OD水平,OC竖直。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,小球向右摆动过程中的最大速率和该时刻轻绳中张力(计算结果可带根号)。
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目前,环境污染已非常严重,瓶装纯净水已经占领柜台.再严重下去,瓶装纯净空气也会上市.设瓶子的容积为500 mL,空气的摩尔质量M=29×10-3 kg/mol.按标准状况计算,NA=6.0×1023 mol-1,试估算:
(1)一瓶纯净空气的质量是多少?
(2)一瓶中约有多少个气体分子?
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如图为真空示波管的示意图,电子从金属丝K发出(初速度可忽略不计),在金属丝与A板间加以电压U1,电子加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直),离开偏转电场后打在荧光屏上p点。已知M、N两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力。
(1)求电子穿过A板时速度的大小v0;
(2)若在M、N两极板间加一恒定电压U2,求电子从偏转电场射出时的侧移距离y;
(3)单位偏转电压引起的偏转量称为示波管的灵敏度。要想提高示波管的灵敏度,可以采取哪些措施?
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如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的小球.整个装置处于水平向右,场强大小为的匀强电场中.
(1)求小球在电场中受到的电场力大小F;
(2)当小球处于图中A位置时,保持静止状态.若剪断细绳,求剪断瞬间小球的加速度大小a;
(3)现把小球置于图中位置B处,使OB沿着水平方向,轻绳处于拉直状态.小球从位置B无初速度释放.不计小球受到的空气阻力.求小球通过最低点时的速度大小v.
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如图所示,质量为m、电荷量为+q的滑块,静止在绝缘水平面上。某时刻,在MN的左侧加一个场强为E的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动。已知滑块与MN之间的距离为d,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小;
(2)滑块停止时与MN间的距离x。
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某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:
电压表V,量程0~5V,内阻约5kΩ
电流表A1,量程0~500mA,内阻约0.5Ω
电流表A2,量程0~100mA,内阻约4Ω
滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2.0A
滑动变阻器R2,最大阻值100Ω,额定电流1.0A
直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计
①上述器材中,电流表应选________,滑动变阻器应选________(填写所选器材后的字母)。
②请将虚线框内图所示的实验电路图补画完整____。
③该同学通过实验得出了小灯泡的I﹣U图像如图所示。由图可知,随着电压的增加,小灯泡的电阻逐渐________(选填“增大”或“减小”);当小灯泡上的电压为3.00V时,小灯泡的电阻是________Ω(结果保留2位有效数字)。
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如图所示,将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑,开始时甲车速度大小为6m/s,乙车速度大小为2m/s,相向运动并在同一条直线上,当乙车的速度为零时,甲车的速度是多少?若两车不相碰,试求出两车距离最短时,乙车速度为多少?
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一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5 m的位置B处是一面墙,如图所示.物块以v0=8m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以5m/s的速度反向运动直至静止.g取10 m/s2.
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
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如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB。
①求介质的折射率。
②折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射。(要求说明理由)
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如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长l=80cm,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=40V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=4m/s水平向右射入两板间,该小球可视为质点.若小球带电量q=1×10﹣2C,质量为m=2×10﹣2kg,不考虑空气阻力,电路中电压表、电流表均是理想电表.若小球恰好从A板右边缘射出(g取10m/s2).求:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少?
(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少?
(3)此时电源的输出功率是多少?
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