内容正文:
国光中学2027届高二上学期第二次月考物理试卷
一、单项选择题(共4题,每题4分,共16分)
1. 关于下列四幅图的分析正确的是( )
A. 甲图中小磁针静止时位置如图,则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向外
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源左侧为正极
D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中小磁针静止时位置如图,磁场为顺时针方向,根据右手螺旋定则,大拇指向下,所以通电直导线的电流方向从上往下,故A错误;
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时,根据右手螺旋定则,大拇指指向纸面外面,所以通电圆环的中心磁场垂直纸面向外,则小磁针静止时N 极垂直纸面向外,故B正确;
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示,该位置磁场方向指向通电螺线管,所以通电螺线管内部的磁场方向由右指向左,根据右手螺旋定则可知,电源右侧为正极,故C错误;
D.丁图中地球磁体的N极位于地理南极附近,故D错误。
故选B。
2. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B.
C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】设在位置1时磁通量大小为,位置2时磁通量大小为,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,穿过金属框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量为
第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ,穿过金属框的磁感线方向发生改变,磁通量变化量为
则有
故选C。
3. 如图所示,直角梯形ABCD所在的平面内存在匀强电场,其中∠θ=60°,BC=8cm,CD=4cm。在D点有一粒子源,可以沿平面向各个方向发射动能为6eV的质子(带正电,电荷量与电子的相同),质子经过A 点、C点时的动能分别为9eV 和8eV,不考虑质子间的相互作用。该匀强电场的电场强度大小为( )
A. 50V/m B. 75V/m C. 100V/m D. 200V/m
【答案】C
【解析】
【详解】由动能定理得
所以
同理可得
所以
设
则
做AD的三等分点M,则
且
所以CM是等势线,电场线垂直于CM斜向左下方。如图所示,由几何关系可知
电场强度的大小为
故选C。
4. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像电池电动势不变,内阻不是定值,图线b是某电阻的U─I图像,当两者串联时,下列说法中正确的是( )
A. 硅光电池的内阻为12Ω
B. 硅光电池的总功率为1.08W
C. 硅光电池的内阻随着输出电压的减小而增大
D. 若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律,有
当I=0时,有
即图线a的纵截距表示电源的电动势,故硅光电池的电动势为
根据两图线交点处的状态可知,将它们组成闭合回路时,
硅光电池的内阻为r=8Ω,故A错误;
B.硅光电池的总功率为,故B错误;
C.图像的斜率代表硅光电池的内阻,随着输出电压的减小而增大,故C正确;
D.换成更大的电阻则电路如图
图像c和d表示阻值更大的接入电路,交点为实际工作点,此时的电压和电流的乘积为输出功率,可知输出功率不一定变大,故D错误。
故选C。
二、双项选择题(共4题,每题6分,共24分)
5. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图线为O-P-Q,A、B、C分别为x轴上的三个点,且A为OB的中点。一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子运动到坐标轴上A处速度最大
C. 粒子从坐标轴上A处运动到C处,粒子电势能增加
D. 粒子从A处到B处可能存在与O处到A处相同的加速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于沿着电场线电势逐渐降低,因此O-A逆着电场线,带电粒子从静止开始,逆着电场线运动,一定带负电荷,A错误;
B.粒子从O-A做加速运动,从A-C顺着电场线,粒子做减速的运动,因此粒子运动到坐标轴上A处速度最大,B正确;
C.粒子从坐标轴上A处运动到C处,电场力做负功,电势能增加,C正确;
D.从O处到A处,粒子做加速运动,加速度沿x正半轴,而从A处到B处,粒子做减速运动,加速度方向沿x负半轴,因此这两段不可能存在相同的加速度,D错误。
故选BC。
6. 如图所示,A、B为竖直放置的两块正对金属板,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球(可视为点电荷),电源电动势为E,内阻为r,光敏电阻的阻值随所受光照强度的增大而减小,是定值电阻且,为滑动变阻器,电路中的电表均为理想电表。闭合开关S,带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。当光照减弱时,关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是( )
A. 电压表、示数均增加,电流表A的示数减小
B. 变大
C. 将的滑动触头P向a端移动,则θ变小
D. 断开开关S后有向右的电流通过,且θ变小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.当光照减弱时,光敏电阻的阻值增大,电路总电阻增大,总电流减小,电流表A的示数减小,内阻和定值电阻两端的电压减小,电压表、示数均增加,故A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律,有
则
保持不变,故B错误;
C.将的滑动触头P向a端移动,电容器两极板间的电势差不变,电容器两极板间的电场强度不变,小球受到的电场力不变,不变,故C错误;
D.断开开关S后,电容器放电,A板带正电,则有向右的电流通过,电容器两极板间的电势差减小,电容器两极板间的电场强度减小,小球受到的电场力减小,变小,故D正确。
故选AD。
7. 如图,粗糙水平面上放置一带正电的小物块A,光滑固定的斜面上放有一电荷量为的小物块B,当A、B与斜面底端O点的距离均为L时,A、B均能保持静止。已知斜面倾角为60°,A、B的质量均为m,静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. B的电荷量比A的大 B. A的电荷量
C. 水平面对A的支持力大小为2mg D. 粗糙水平面的动摩擦因数可能为0.6
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.对B受力分析如图
根据共点力平衡条件有,
其中
解得,
无法比较A、B的电荷量大小,故A错误,B正确;
CD.对A分析可知,
因为
解得
所以粗糙水平面的动摩擦因数可能为0.6,故C错误,D正确。
故选BD。
8. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为45°,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L,到两极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应,不计重力。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为
D. 若增大微粒的质量,则微粒穿过电容器区域时到下极板距离不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.带电粒子在匀强电场中做类斜抛运动,从进入电场到最高点有,,,
联立解得,故A错误;
B.带电粒子在加速电场中,有
带电粒子在偏转电场中,有,
联立解得,故B正确;
C.设带电粒子进入偏转电场的速度方向与水平方向夹角为α,则有
设带电粒子射出偏转电场的速度方向与水平夹角为β,则有
依题意,带电粒子从最高点运动到射出电场过程,有,
联立解得
根据数学三角函数,可得
故C错误;
D.粒子射入最高点的过程水平方向和竖直方向的位移分别为,
解得
可知带电粒子的轨迹方程与其质量或者电荷数量无关,即轨迹不会变化,故D正确。
故选BD。
三、填空题(共8分)
9. 一台小型电动机在12V的电压下工作,通过它的电流是0.5A,它在1分钟内能把9.6kg的物体匀速提升3m高.不计各处摩擦,g=10m/s2,则电动机的效率是________,电动机线圈的电阻是________Ω.
【答案】 ①. 80% ②. 4.8
【解析】
【详解】[1]电动机的输入功率为:
重物匀速上升,则绳的拉力为
重物上升的速度为:
电动机提升重物的功率为:
电动机的效率为:
[2]根据能量的转化与守恒,可得电动机的热功率为:
热功率为
解得线圈的电阻为:
10. 如图,一块均匀的长方体金属样品,长、宽、厚分别为。电流沿AB方向时,测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为_______。电流沿AB方向时,样品中电子定向移动的速率为;等大的电流沿CD方向时,电子定向移动的速率为,则_______(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 ①. ②. >
【解析】
【详解】[1]根据
可得电阻率
[2]根据
可知
即
11. 如图所示,实线是一正电荷仅在电场力作用下由点运动到点的运动轨迹,虚线可能是电场线,也可能是等差等势线。若虚线是电场线,则正电荷在点的动能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的动能,点的电势_____(选填“大于”“小于”或“等于”)点的电势。若虚线是等差等势线,则正电荷在点的电势能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的电势能。
【答案】 ①. 大于 ②. 小于 ③. 大于
【解析】
【详解】[1] [2]若虚线是电场线,根据曲线运动的特点,可知粒子所受的电场力沿电场线向左,正电荷由a点运动到b点的过程中,电场力做负功,正电荷的电势能增大,动能减小,则正电荷在a点的动能大于在b点的动能;正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,根据正电荷在电势越高的点,电势能越大,可知点的电势小于点的电势;
[3]若虚线是等差等势线,电场线与等势线垂直,根据正电荷的运动轨迹可知电场力大致向下,正电荷由a点运动到b点的过程中,电场力对正电荷做正功,正电荷的电势能减小,正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能。
四、实验题(共14分)
12. 某物理兴趣小组为了测量一段电阻丝材料的电阻率,如图甲所示。先将一个电流表改装成欧姆表,如图乙所示。所用器材有电源(电动势,内阻),电流表(满偏电流,内阻,定值电阻。变阻器(),螺旋测微器,刻度尺。导线若干。
(1)用螺旋测微器测电阻丝横截面的直径D如图丙所示,其读数为______mm。
(2)图乙中A、B两接线柱中,A接______(选填“红表笔”或“黑表笔”)。
(3)先进行欧姆调零,将A、B短接,再调节变阻器,使电流表的示数满偏,此时变阻器接入电路中的阻值为______Ω。
(4)然后,在A、B间接入长度为L的电阻丝,当电流表示数为200μA时,电阻丝的电阻______Ω。
【答案】(1)0.650
(2)红表笔 (3)2400
(4)4500
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确值为,由图丙可知其读数为
【小问2详解】
多用电表遵循电流从红表笔流入,黑表笔流出,则图乙中A、B两接线柱中,A接红表笔。
【小问3详解】
先进行欧姆调零,将A、B短接,再调节变阻器,使电流表的示数满偏,根据闭合电路欧姆定律可得
解得欧姆表总内阻为
故此时变阻器接入电路中的阻值为
【小问4详解】
在A、B间接入长度为L的电阻丝,当电流表示数为200μA时,根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得电阻丝的电阻
13. 在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有如下器材:
A.干电池E(电动势约为1.5V,内电阻约为)
B.电流表A(量程为0.6A,内阻约为)
C.电流表G(满偏电流为3mA,内阻)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
E.滑动变阻器(阻值范围,额定电流1A)
F.定值电阻
G.开关和导线若干
(1)某同学为了完成实验,设计了如图所示的甲、乙两种参考电路,其中合理的是______。(填“甲”或“乙”)
(2)为了能方便准确地进行测量,滑动变阻器已经选用R1;
(3)如上图丙所示,是某位同学根据他所设计的实验测得的六组数据在图像上所描出的点(为电流表G的示数,为电流表A的示数),请你在图上画出图线____,并由图线求出电池的电动势______V,内电阻______。(结果保留两位小数)
【答案】 ①. 乙 ②. ③. 1.47~1.49 ④. 0.75~0.85
【解析】
【详解】[1]电动势约为1.5V,没有电压表,可以将电流表G串联一个电阻,可以改装成电压表,将电流表与定值电阻串联,有
故乙图合理,同理得甲图不合理。
[2]如图所示,使所描点尽可能多地落在直线上,且不在直线上的点在直线两边的分布均匀,偏离太多的点舍去,如图所示
[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率的绝对值为,纵截距为
由图可知,
解得内电阻,电动势
五、计算题(8分+14分+16分,共38分)
14. 如图,真空中竖直平面内的A、B、C三点构成一个倾角为的直角三角形,BC边水平,A、B高度差为h=0.9 m,D点是AC中点,B处固定一正点电荷Q,沿AC方向固定一条内壁光滑的绝缘细管(细管不会影响电荷间的相互作用),现在管内A点由以初速度v0=3 m/s,释放一质量为m=0.1 kg,带电量为q=+0.1C的小球,小球到达底端C点时速度大小为2v0。(g=10 m/s2)求:
(1)小球运动到D点时的速度?
(2)DC间的电势差UDC。
【答案】(1);(2)4.5V
【解析】
【详解】根据点电荷电场的分布可知,小球在A、D的电势相等,则小球从A到D的过程中,电场力做功为零,根据动能定理可得
解得
(2)由于A、D两点的电势相等,则两点间的电势差等于两点间的电势差,
小球在从A到C的过程中,由动能定理得
解得
15. 长为、间距也为的水平金属板A、B组成的平行板电容器接在如图所示的电路中,金属板B接地,电源的内阻为,定值电阻的阻值为。当电阻箱的阻值调为时,闭合开关且电路稳定后,质量为、电荷量为()的带负电微粒(视为点电荷)恰能沿金属板A、B间的中轴线做直线运动。已知重力加速度大小为,不计空气阻力。
(1)求电源的电动势;
(2)仅调节电阻箱的阻值,电路重新稳定后,相同的带电微粒从金属板A、B间的中轴线处以大小为的水平速度射入金属板间,恰好从金属板下边缘飞出,求金属板A、B间的电压;
(3)求第(2)问中电阻箱接入电路的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
回路中的电流
电容器两端电压
微粒做匀速直线运动,则有
解得
【小问2详解】
设金属板、间电压为,对微粒受力分析,有
微粒在水平方向上做匀速直线运动,有
微粒在竖直方向上做匀加速直线运动,有
解得
【小问3详解】
由闭合电路欧姆定律有
解得
16. 如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B。其中AB圆弧轨道的圆心为O,m,圆心角,圆弧轨道光滑,BC轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数,轨道AB左侧m的区域存在一竖直向下匀强电场,BC轨道区域存在水平向右的匀强电场,一质量为kg,电量C的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)滑块的电性和的大小;
(2)若电场大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道,求滑块进入A点时的速度;
(3)在第(2)问的条件下,若电场的大小可在一定范围内调节,保证滑块始终未脱离轨道ABC,当取不同值时,求滑块最终因摩擦而产生的热量。(Q可用表示)
【答案】(1)负电,
(2)
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
依题意,滑块恰好能做直线运动,有
解得
由于滑块受到的电场力与电场强度方向相反,所以滑块带负电。
【小问2详解】
电场反向后,由牛顿第二定律可得
滑块做类平抛运动,有,,
解得
且
【小问3详解】
滑块到达B点时
解得
滑块向右运动到速度减为0时
解得
第一个临界值:当时
第二个临界值:当滑块回到A点时速度刚好减为0,根据动能定理,
解得
①当时,滑块最终静止在BC轨道上
②当时,滑块最终静止在B点
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国光中学2027届高二上学期第二次月考物理试卷
一、单项选择题(共4题,每题4分,共16分)
1. 关于下列四幅图的分析正确的是( )
A. 甲图中小磁针静止时位置如图,则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向外
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源左侧为正极
D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近
2. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B.
C. D. 无法确定
3. 如图所示,直角梯形ABCD所在的平面内存在匀强电场,其中∠θ=60°,BC=8cm,CD=4cm。在D点有一粒子源,可以沿平面向各个方向发射动能为6eV的质子(带正电,电荷量与电子的相同),质子经过A 点、C点时的动能分别为9eV 和8eV,不考虑质子间的相互作用。该匀强电场的电场强度大小为( )
A. 50V/m B. 75V/m C. 100V/m D. 200V/m
4. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像电池电动势不变,内阻不是定值,图线b是某电阻的U─I图像,当两者串联时,下列说法中正确的是( )
A. 硅光电池的内阻为12Ω
B. 硅光电池的总功率为1.08W
C. 硅光电池的内阻随着输出电压的减小而增大
D. 若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率一定增大
二、双项选择题(共4题,每题6分,共24分)
5. 如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图线为O-P-Q,A、B、C分别为x轴上的三个点,且A为OB的中点。一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带正电
B. 粒子运动到坐标轴上A处速度最大
C. 粒子从坐标轴上A处运动到C处,粒子电势能增加
D. 粒子从A处到B处可能存在与O处到A处相同的加速度
6. 如图所示,A、B为竖直放置的两块正对金属板,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球(可视为点电荷),电源电动势为E,内阻为r,光敏电阻的阻值随所受光照强度的增大而减小,是定值电阻且,为滑动变阻器,电路中的电表均为理想电表。闭合开关S,带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。当光照减弱时,关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是( )
A. 电压表、示数均增加,电流表A的示数减小
B. 变大
C. 将的滑动触头P向a端移动,则θ变小
D. 断开开关S后有向右的电流通过,且θ变小
7. 如图,粗糙水平面上放置一带正电的小物块A,光滑固定的斜面上放有一电荷量为的小物块B,当A、B与斜面底端O点的距离均为L时,A、B均能保持静止。已知斜面倾角为60°,A、B的质量均为m,静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. B的电荷量比A的大 B. A的电荷量
C. 水平面对A的支持力大小为2mg D. 粗糙水平面的动摩擦因数可能为0.6
8. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为45°,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L,到两极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应,不计重力。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为
D. 若增大微粒的质量,则微粒穿过电容器区域时到下极板距离不变
三、填空题(共8分)
9. 一台小型电动机在12V的电压下工作,通过它的电流是0.5A,它在1分钟内能把9.6kg的物体匀速提升3m高.不计各处摩擦,g=10m/s2,则电动机的效率是________,电动机线圈的电阻是________Ω.
10. 如图,一块均匀的长方体金属样品,长、宽、厚分别为。电流沿AB方向时,测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为_______。电流沿AB方向时,样品中电子定向移动的速率为;等大的电流沿CD方向时,电子定向移动的速率为,则_______(选填“>”“=”或“<”)。
11. 如图所示,实线是一正电荷仅在电场力作用下由点运动到点的运动轨迹,虚线可能是电场线,也可能是等差等势线。若虚线是电场线,则正电荷在点的动能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的动能,点的电势_____(选填“大于”“小于”或“等于”)点的电势。若虚线是等差等势线,则正电荷在点的电势能_____(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的电势能。
四、实验题(共14分)
12. 某物理兴趣小组为了测量一段电阻丝材料的电阻率,如图甲所示。先将一个电流表改装成欧姆表,如图乙所示。所用器材有电源(电动势,内阻),电流表(满偏电流,内阻,定值电阻。变阻器(),螺旋测微器,刻度尺。导线若干。
(1)用螺旋测微器测电阻丝横截面的直径D如图丙所示,其读数为______mm。
(2)图乙中A、B两接线柱中,A接______(选填“红表笔”或“黑表笔”)。
(3)先进行欧姆调零,将A、B短接,再调节变阻器,使电流表的示数满偏,此时变阻器接入电路中的阻值为______Ω。
(4)然后,在A、B间接入长度为L的电阻丝,当电流表示数为200μA时,电阻丝的电阻______Ω。
13. 在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有如下器材:
A.干电池E(电动势约为1.5V,内电阻约为)
B.电流表A(量程为0.6A,内阻约为)
C.电流表G(满偏电流为3mA,内阻)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
E.滑动变阻器(阻值范围,额定电流1A)
F.定值电阻
G.开关和导线若干
(1)某同学为了完成实验,设计了如图所示的甲、乙两种参考电路,其中合理的是______。(填“甲”或“乙”)
(2)为了能方便准确地进行测量,滑动变阻器已经选用R1;
(3)如上图丙所示,是某位同学根据他所设计的实验测得的六组数据在图像上所描出的点(为电流表G的示数,为电流表A的示数),请你在图上画出图线____,并由图线求出电池的电动势______V,内电阻______。(结果保留两位小数)
五、计算题(8分+14分+16分,共38分)
14. 如图,真空中竖直平面内的A、B、C三点构成一个倾角为的直角三角形,BC边水平,A、B高度差为h=0.9 m,D点是AC中点,B处固定一正点电荷Q,沿AC方向固定一条内壁光滑的绝缘细管(细管不会影响电荷间的相互作用),现在管内A点由以初速度v0=3 m/s,释放一质量为m=0.1 kg,带电量为q=+0.1C的小球,小球到达底端C点时速度大小为2v0。(g=10 m/s2)求:
(1)小球运动到D点时的速度?
(2)DC间的电势差UDC。
15. 长为、间距也为的水平金属板A、B组成的平行板电容器接在如图所示的电路中,金属板B接地,电源的内阻为,定值电阻的阻值为。当电阻箱的阻值调为时,闭合开关且电路稳定后,质量为、电荷量为()的带负电微粒(视为点电荷)恰能沿金属板A、B间的中轴线做直线运动。已知重力加速度大小为,不计空气阻力。
(1)求电源的电动势;
(2)仅调节电阻箱的阻值,电路重新稳定后,相同的带电微粒从金属板A、B间的中轴线处以大小为的水平速度射入金属板间,恰好从金属板下边缘飞出,求金属板A、B间的电压;
(3)求第(2)问中电阻箱接入电路的阻值。
16. 如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B。其中AB圆弧轨道的圆心为O,m,圆心角,圆弧轨道光滑,BC轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数,轨道AB左侧m的区域存在一竖直向下匀强电场,BC轨道区域存在水平向右的匀强电场,一质量为kg,电量C的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)滑块的电性和的大小;
(2)若电场大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道,求滑块进入A点时的速度;
(3)在第(2)问的条件下,若电场的大小可在一定范围内调节,保证滑块始终未脱离轨道ABC,当取不同值时,求滑块最终因摩擦而产生的热量。(Q可用表示)
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