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2.如图所示,光滑斜面倾角为37°,质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块,置于斜面上.当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,重力加速度g已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)该电场的电场强度有多大?
(2)若电场强度变为原来的$\frac{1}{2}$,小物块沿斜面下滑距离为L时的速度有多大?

分析 (1)对小球进行受力分析,应用平衡条件可求出电场力,进而求出电场强度.
(2)电场变化后受力分析求出合外力,应用牛顿第二定律求解加速度,沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小可由动能定理或运动学知识求解

解答 解:(1)物体受到的力有重力mg,支持力FN.静电力F=qE,
qE=mgtan37°
E=$\frac{mgtan37°}{q}=\frac{3mg}{4q}$
(2)当电场强度变为原来的$\frac{1}{2}$时,物块在斜面方向有:
mgsinθ-q$\frac{E}{2}$cosθ=ma
代入数值得:a=3.0 m/s2
方向沿斜面向下.
由动能定理,得:mgLsin37°-qE′Lcos37°=$\frac{1}{2}$mv2-0.
解得:v=$\frac{\sqrt{15gl}}{5}$
答:(1)原来的电场强度的大小为$\frac{3mg}{4q}$;   
(2)小物块沿斜面下滑距离为L时物块的速度的大小为$\frac{\sqrt{15gl}}{5}$

点评 问题一是平衡条件的应用,受力分析后应用平衡条件即可;问题二是牛顿运动定律的应用,关键是求合力;应用动能定理即可,总体难度不是很大,细细分析即可

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1,原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压,副线圈接一个R=55Ω的负载电阻.电流表、电压表均为理想电表,则下述结论正确的是(  )
A.副线圈中电压表的读数为110V
B.副线圈中输出交流电的频率为0.02Hz
C.原线圈中电流表的读数为0.5A
D.原线圈中的输入功率为220W

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤:

(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住两细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点O点的位置、两弹簧测力计的读数F1、F2以及相应的细绳套的方向.
(2)如图乙,用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点O拉到同一位置O,记下细绳套的方向(如图丙中的OC),读得(根据图乙)弹簧测力计的示数F=4.0N.
(3)如图丙,根据(1)中的测量结果按选定的标度(图中相邻圆环间距表示1N)作出了F1、F2的图示(大小未标出),请继续在图丙中:
①按同样的标度作出力F(即合力的测量值)的图示;
②按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力的图解值F′.
(4)比较F和F′的大小和方向,如果在误差范围内两者近似相同,则可验证力的合成与分解中符合平行四边形定则.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.某民警驾驶小汽车在一平直公路上做汽车安全距离测试实验,他匀速行驶时,汽车上“速度表”如图所示.已知刹车后汽车做匀减速运动的最大加速度大小α=5m/s2,如果某时刻接到指示需要停车,该民警的反应时间t1=0.45s,完成刹车动作所需时间t2=0.05s(在此时间内汽车依然按原速度前进),求:
(1)根据“速度表”,读出小汽车当时的速度v0
(2)从接到指示到汽车停下,所用时间t.
(3)从接到指示到小汽车停下,汽车运动的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

17.如图1是用来测量未知电阻Rx的实验电路的实物连线示意图,图中Rx是待测电阻,阻值约为几kΩ;E是电池组,电动势6V,内阻不计;V是电压表,量程3V,内阻r=3000Ω;R是电阻箱,阻值范围0~9999Ω;R1是滑动变阻器,S1和S2是单刀单掷开关.
主要的实验步骤如下:
a.连好电路后,合上开关S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使得电压表的示数为3.0V.
b.合上开关S1,断开开关S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使得电压表的示数为1.5V.
c.读出电阻箱的阻值,并计算求得未知电阻Rx的大小.
d.实验后整理仪器.
①根据实物连线示意图,在图2虚线框内画出实验的电路图,图中标注元件的符号应与实物连接图相符.
②供选择的滑动变阻器有:
滑动变阻器A:最大阻值100Ω,额定电流0.5A    滑动变阻器B:最大阻值20Ω,额定电流1.5A
为了使实验的系统误差尽量小,实验应选用的滑动变阻器是B.
③电阻箱的旋钮位置如图3所示,它的阻值是1400Ω.
④未知电阻Rx=2.6×103Ω.(2位有效数字)
⑤测量值与真实值比较,测量值比真实值偏大.(填“偏大”、“相等”或“偏小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.三个阻值相同的电阻R,额定功率均为10W.接入如图电路,改变电压U,使各电阻实际功率均不超过额定功率,则三电阻最大总功率为(  )
A.30WB.20WC.15WD.10W

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻.
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100 μA,内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只1.0Ω(保留一位小数)的定值电阻R1
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路.

③某次实验的数据如表所示:
测量次数12345678
电压表V读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46
改装表A读数I/mA20406080100120140160
该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=1.66Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是充分利用取得的数据
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误.则内阻测量值总是偏大的原因是CD
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小
D.R0的实际阻值比标称值偏大.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图是多用表的刻度盘,若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针指示在图示位置,则所测电阻的阻值为1500Ω.如果再用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻,实验操作上需要换挡并调零(填“需要换挡并调零”、“不需要换挡”或“需要换挡不需要调零”).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.下列各组物理量中,都是矢量的是(  )
A.路程、速度、重力B.路程、电流、功
C.速度、加速度、动能D.位移、速度、静电力

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