题目列表(包括答案和解析)
如图甲所示,光滑绝缘斜面AB,高h=0.1 m,底端B与一块质量为M=2 kg的均匀、水平放置的绝缘平板光滑连接,平板长为L=1 m,其距B端0.6 m处C固定在高为R=0.5 m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转,在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E.在斜面顶端A放置带正电q=1×10-5 C的很小的物体,质量为m,使其由静止滑下,沿平板进入电场,能滑过D点,并从D点飞出到水平地面上,设物体从D点飞出的水平距离为x,如图乙是x2与E图像,重力加速度g取10 m/s2.问:
(1)图乙中物体的质量m为多大?物体与平板间的动摩擦因数m 是多大?
(2)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求物体的质量的取值范围?
(3)为保证不同质量物体都能滑过D点,且平板不翻转,求水平匀强电场E的大小范围?
(4)平板出现漏电是常有的事情(漏电不影响电场分布),假设图乙中物体m的带电减少量Δq随在平板上滑过的长度成正比,即Δq=ks(k=5×10-6 C/m),为保证物体滑到D点并且飞出的水平距离为1 m,求此时匀强电场E的大小;请在图乙中画出平板漏电情况下的x2与E图像.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
F/N | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 | ||
t/(ms) | 40.4 | 28.6 | 23.3 | 20.2 | 18.1 | ||
t2/(ms)2 | 1632.2 | 818.0 | 542.9 | 408.0 | 327.6 | ||
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6.1 | 12.2 | 18.4 | 24.5 | 30.6 |
1 |
t2 |
1 |
t2 |
1 |
t2 |
υ2 |
2s |
(
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2s |
d2 |
2s |
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2s |
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2s |
d2 |
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t2 |
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
F/N | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 | ||
t/(ms) | 40.4 | 28.6 | 23.3 | 20.2 | 18.1 | ||
t2/(ms)2 | 1632.2 | 818.0 | 542.9 | 408.0 | 327.6 | ||
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6.1 | 12.2 | 18.4 | 24.5 | 30.6 |
1 |
t2 |
1 |
t2 |
1 |
t2 |
1 |
t2 |
v2 |
2s |
(
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2st2 |
v2 |
2s |
(
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2s |
d2 |
2st2 |
某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”,他的操作步骤如下:①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,④用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t,⑤改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
F/N | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 |
t/(ms) | 28.6 | 23.3 | 20.2 | 18.1 | 16.5 |
t2/(ms)2 | 818.0 | 542.9 | 408.0 | 327.6 | 272.25 |
t-2/[×10-4(ms)-2] | 12.2 | 18.4 | 24.5 | 30.6 | 36.7 |
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
F/N | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 | ||
t/(ms) | 40.4 | 28.6 | 23.3 | 20.2 | 18.1 | ||
t2/(ms)2 | 1632.2 | 818.0 | 542.9 | 408.0 | 327.6 | ||
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6.1 | 12.2 | 18.4 | 24.5 | 30.6 |
1 |
t2 |
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