如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=30V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=9Ω,滑動(dòng)變阻器的總電阻Rx=20Ω。間距d=0.1m的兩平行金屬板M、N水平放置,閉合開關(guān)K,板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),板間豎直放置一根長(zhǎng)也為d的光滑絕緣細(xì)桿AB,帶電小球s穿過(guò)細(xì)桿,小球質(zhì)量m=0.01kg、電荷量q=1×10﹣3C(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場(chǎng)的分布)。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片p,使小球c恰能靜止在A處。重力加速度g=10m/s2。

(1)求小球的電性和M、N兩極板間的電壓;

(2)求滑動(dòng)變阻器pb段的阻值R2;

(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使pb段的阻值R3=7.5Ω,待電場(chǎng)重新穩(wěn)定后釋放小球c,求小球c到達(dá)桿的中點(diǎn)O時(shí)的速度大小。


解:(1)由電路圖可知,金屬板M為正極板;因小球靜止,故小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等,方向相反,電場(chǎng)力向上,所以小球帶負(fù)電。          …………………(1分)

設(shè)小球恰能靜止時(shí)M、N兩極板間的電壓為U,板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E,則

mg=Eq            ………………………………(1分)

            ………………………………(1分)

解得                       U=10V            ………………………………(1分)

(2)小球恰能靜止時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律有

         ………………………………(1分)

解得  R2=10Ω            ………………………………(1分)

(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使pb段的阻值R3=7.5Ω,設(shè)電場(chǎng)穩(wěn)定時(shí)的電壓為U3,則

         ………………………………(1分)

解得U3=7.5V。設(shè)小球c到達(dá)桿的中點(diǎn)O時(shí)的速度為v,則

      ………………………………(2分)

解得                      v=0.5m/s             ………………………………(1分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)足夠大),一對(duì)正、負(fù)電子(質(zhì)量、電量相等,但電性相反)分別以相同速度沿與x軸成30°角的方向從原點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入,則負(fù)電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為(不計(jì)正、負(fù)電子間的相互作用力)(    )

A.1:             B. 2:1   

x

 
C. :1             D. 1:2

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法不正確的是(      )

A.電阻R3消耗的功率變大    

B.電容器C上的電荷量變大

C.燈L變暗

D.R1兩端的電壓變化量的絕對(duì)值小于R2兩端的電壓變化量的絕對(duì)值c

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,Q1、Q2是兩個(gè)等量正電荷,固定在絕緣平面內(nèi),在其連線上有一光滑絕緣桿,桿上套一帶正電的小球,桿所在區(qū)域同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向如圖所示,不計(jì)小球重力。從靠近Q2的圖示某位置由靜止釋放小球,小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A.速度一直增大

B.加速度一直增大

C.所受洛倫茲力大小一直變化

D.所受洛倫茲力方向一直不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,MN是空間中某一水平面內(nèi)的一條直線,整個(gè)空間有水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)或者有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),F(xiàn)有一帶電粒子在MN上的O點(diǎn)具有水平方向的初速度v0。不計(jì)粒子重力。下列判斷正確的是

A.如果粒子能回到MN上且速度大小增大,則空間中的場(chǎng)一定是電場(chǎng)

B.如果粒子能回到MN上且速度大小不變,則空間中的場(chǎng)一定是磁場(chǎng)

C.若只改變粒子的初速度大小,發(fā)現(xiàn)粒子能回到MN上且與MN的夾角大小不變,則空間中的場(chǎng)一定是磁場(chǎng)

D.若只改變粒子的初速度大小,發(fā)現(xiàn)粒子能回到MN上且所用的時(shí)間不變,則空間中的場(chǎng)一定是磁場(chǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


 關(guān)于慣性和牛頓第一定律,下列說(shuō)法中正確的是(      )

A. 靜止的物體可能沒(méi)有慣性

B. 速度越大的物體慣性越大

C. 同一物體在地球上和月球上慣性不同

D. 伽利略的斜槽實(shí)驗(yàn)以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)并把實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理和諧地結(jié)合在一起

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示是探究某根彈簧的伸長(zhǎng)量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖,由圖可知,彈簧的勁度系數(shù)

是           N/m;當(dāng)彈簧受F=800N的拉力作用時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為            cm;當(dāng)拉力從800N減小為600N時(shí),彈簧的長(zhǎng)度縮短了            cm。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都用到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器:

①運(yùn)用裝置甲完成“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

②運(yùn)用裝置乙完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)

③運(yùn)用裝置丙可以完成“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)

④運(yùn)用裝置丙可以完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

(1)運(yùn)用裝置丙完成

“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律“實(shí)驗(yàn)是否需要平衡摩擦阻力? (填“是”或“否”)

(2)如圖丁為某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的部分,若所用電源的頻率為50Hz,圖中刻度尺的最小分度為1mm,請(qǐng)問(wèn)該條紙帶是以上四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)囊粋(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的? (填實(shí)驗(yàn)的代碼)

(3)由如圖丁的測(cè)量,打C點(diǎn)時(shí)紙帶對(duì)應(yīng)的速度為 m/s(保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖,邊長(zhǎng)為a、電阻為R的正方形線圈在水平外力的作用下以速勻速穿過(guò)寬為b的有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,從線圈開始進(jìn)入磁場(chǎng)到線圈剛離開磁場(chǎng)的過(guò)程中,外力做功為W。若a>b,則W=______,若a<b,則W=_______。

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