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    如图5-1-15甲所示，长为L的相距为d的平行金属板与电源相连，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0沿平行于金属板的中间射入两板之间，从粒子射入时刻起，两板间加交变电压，随时间变化规律如图5-1-15乙所示，求：为使粒子射出电场时的动能最小，所加电压U0和周期各应满足什么条件？

    图5-1-15

    思路解析：要使粒子动能最小，电场力做功应为零，在电场中飞行时间为周期整数，即L/v0=nT，故周期满足条件为T=(n=1,2,3,…)，要求电压U0满足的条件是nT时间内使纵向位移y≤,即≥ns1=n×()2×2=n,所以U0=(n=1，2，3，…)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在电场力方向上先加速后减速，一个周期在电场方向上速度恰好为零，若粒子在场中运动时间恰为周期的整数倍，则粒子离开电场时动能最小.

    答案:U0=(n=1，2，3，…)

    T=(n=1,2,3,…)

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某实验小组采用图1所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．
    Ⅰ．实验的部分步骤如下：
    ①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
    ②将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，断开开关；
    ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
    Ⅱ．图2是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（计算结果保留两外有效数字）．

    Ⅲ．在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，
    钩码的重力
    钩码的重力
    做正功，
    小车所受阻力
    小车所受阻力
    做负功．
    Ⅳ．实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线（其中△v2=v2-v20），根据图线可获得的结论是
    小车初末速度的平方差与位移成正比
    小车初末速度的平方差与位移成正比
    ．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和
    小车的质量
    小车的质量
    ．
    表1纸带的测量结果
    测量点 s/cm v/（m
    0 0.00 0.35
    A 1.51 0.40
    B 3.20 0.45
    C
    5.06
    5.06
    0.49
    0.49
    D 7.15 0.54
    E 9.41 0.60
    （2）甲、乙两个实验小组选用下面不同的实验器材完成“测定金属丝的电阻率”的实验，除待测金属丝（金属丝的电阻Rx约为3Ω）外，实验室还备有的实验器材如下：
    A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）     B．电压表V2（量程l5V，内阻约为75kΩ）
    C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）     D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）
    E．滑动变阻器R1（0～100Ω，0.6A）          F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
    G．输出电压为3V的直流稳压电源E        H．螺旋测微器（千分尺）、刻度尺
    I．电阻箱                                J．开关S，导线若干
    甲组根据选用的器材设计了（a）、（b）两个测电阻的电路图4．则：
    ①为减小实验误差，甲组同学还选用的实验器材有（填代号）
    ADEGH
    ADEGH
    ．选用的电路图
    b
    b
     （选填“（a）”或“（b）”），但用该电路电阻的测量值将
    小于
    小于
    真实值．
    ②若用刻度尺测得金属导线长度为l=60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两表的示数分别如图5所示，则金属丝的直径为d=
    0.785
    0.785
    mm．电流表和电压表的示数分别为I=
    1.20
    1.20
    A和U=
    0.50
    0.50
    V．用上述测量数据可计算出电阻率的表达式为
    πUd2
    4IL
    πUd2
    4IL
    ．
    乙组同学仍用螺旋测微器测得金属丝的直径，记为d，实物电路如图6．实验时他们记录了在电阻箱阻值一定的情况下，金属丝接入不同的长度L和对应的电流I的值，接下来在坐标纸上画出了
    1
    I
    -L的关系图线由于是直线，设其斜率为k，直流稳压电源的输出电压为U，则计算金属丝电阻率的表达式为
    kdU
    kdU
    （用k、d、U表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图5-1-15所示，甲、乙是两类热敏电阻的Rt特征图线，如果想用热敏电阻作传感器，并与继电器相连，构成一个简单的自动报警线路，当温度过高时，由继电器接通电路报警.采用图_________类热敏电阻较好.

    图5-1-15

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学对黑箱(见图5-2-17)中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：①当-15 V＜Uab＜0 V时，I近似为零.?②当Uab≥0时，Uab和I的实验数据见下表：

    图5-2-17

    编号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    Uab/V

    0.000

    0.245

    0.480

    0.650

    0.705

    0.725

    0.745

    I/mA

    0.00

    0.15

    0.25

    0.60

    1.70

    4.25

    7.50

    (1)在图5-2-18中画出Ua≥0时该元件的伏安特性曲线;(可用铅笔作图)

    图5-2-18

    (2)根据上述实验事实，该元件具有的特性是__________________________________.

    (3)若将此黑箱接入图5-2-19电路中，并在该电路的cd两端输入如图5-2-20(甲)所示的方波电压信号ucd.请在图5-2-20(乙)中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形.

    图5-2-19

    图5-2-20

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图7－5－15甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：

    图7－5－15

    (1)将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后再调节电阻箱，使电流表的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；

    (2)根据以上的数据及闭合电路欧姆定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是：________、________．该实验小组现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应___________________________________

    _________________________________________________________________．

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