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在题8图所示装置中,AB是两个竖直放置的平行金属板,在两板中心处各开有一个小孔,板间距离为d,板长也为d,在两板间加上电压U后,形成水平向右的匀强电场。在B板下端(紧挨B板下端,但未接触)固定有一个点电荷Q,可以在极板外的空间形成电场。紧挨其下方有两个水平放置的金属极板CD,板间距离和板长也均为d,在两板间加上电压U后可以形成竖直向上的匀强电场。某时刻在O点沿中线由静止释放一个质量为m,带电量为q的正粒子,经过一段时间后,粒子从CD两极板的正中央进入电场,最后由CD两极板之间穿出电场。不计极板厚度及粒子的重力,假设装置产生的三个电场互不影响,静电力常量为k。求:

(1)粒子经过AB两极板从B板飞出时的速度大小;

(2)在B板下端固定的点电荷Q的电性和电量;

(3)粒子从CD两极板之间飞出时的位置与释放点O之间的距离。

解:

(1)粒子经过AB两板,由动能定理可知

                         ①                           (2分)

                                                    (2分)

(2)粒子飞出B板后,在Q的作用下做匀速圆周运动,由受力分析可知Q带负电

                                                                     (1分)

                                                        (2分)

                                                      (2分)

(3)粒子沿CD中线进入CD间的电场,做类平抛运动

                               ②                       (1分)

                             ③                          (1分)

                              ④                        (1分)

由①~④可得                                                      (2分)

则飞出CD板时的位置与O点之间的距离为

                                                 (2分)

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A. 平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车       

在绳的拉力作用下能匀速滑动。

B. 每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力

C. 实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

D. 实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源

(2)【题文】如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC=3.88 cm,CD=6.26 cm,DE=8.67 cm,EF=11.08 cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a =      m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小v C =     m/s.(结果保留二位有效数字) 。

(3)【题文】某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)

F/N

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a/ m/s2

0.30

0.40

0.48

0.60

0.72

①.请根据表中的数据在坐标图上作出a—F图象

②.图象不过坐标原点的原因可能是                        

图线的斜率的倒数的物理含义是                    

 

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随着航天技术的发展,许多实验可以搬到太空中进行.飞船绕地球做匀速圆周运动时,无法用天平称量物体的质量.假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设飞船中具有基本测量工具.(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是________    __________

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      (3)待测物体质量的表达式为____________三.计算与简答:(14题8分,15题10分,16题10分,17题14分,共42分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)

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