題目列表(包括答案和解析)
三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示．A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過閉合的開關(guān)S與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池的正極相連，B板與電池的負(fù)極相連并接地．容器P內(nèi)的液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m、電荷量為q的液滴后自由下落，穿過B板的開孔
落在D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā)，接著容器如此繼續(xù)，整個(gè)裝置放在真空中．
(1)第1個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)速度為多少？
(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？
(3)設(shè)液滴的電荷量是A板所帶電荷量的α倍(α＝0.02)，A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0＝5×10－12 F，U0＝1 000 V，M＝0.02 g，h＝d＝5 cm．試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值(g取10 m/s2)．
三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示．A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過閉合的電鍵S與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池的正極相連，B板與電池的負(fù)極相連并接地．容器P內(nèi)的液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過B板的開孔
落在D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā)，接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)．設(shè)整個(gè)裝置放在真空中．
(1)第1個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少？
(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？
(3)設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a＝0.02)，A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0＝5×10－12 F，U0＝1000 V，m＝0.02 g，h＝d＝5 cm．試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值．(g＝10 m/s2)
(4)如果電鍵S不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開，其他條件與(3)相同．在這種情況下，D板最終可達(dá)到電勢(shì)值為多少？說明理由．
三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示．A、B兩板中心開孔，在A板的開孔上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體．A板通過閉合的電鍵與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池正極相連，B板與電池負(fù)極相連并接地．容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m，帶電量為q的液滴后自由下落，穿過B板的開孔O′落到D板上，其電荷被D板吸附，液體隨即蒸發(fā)．接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)．設(shè)整個(gè)裝置放在真空中．
(1)第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少？
(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)？
(3)設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a＝0.02)，A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0＝5×10－12 F，U0＝1000 V，m＝0.02 g，h＝d＝5 cm．試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值．(g＝10 m/s2)
(4)如果電鍵K不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開，其他條件與(3)相同．在這種情況下，D板最終可達(dá)到的電勢(shì)值為多少？說明理由．
㈠(6分)
某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小物體自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時(shí)間為t1，通過B的擋光時(shí)間為t2。為了證明小物體通過A、B時(shí)的機(jī)械能相等，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量和列式證明。
⑴選出下列必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)量步驟
A.用天平測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體的質(zhì)量m
B.測(cè)出A、B兩傳感器之間的豎直距離h
C.測(cè)出小物體釋放時(shí)離桌面的高度H
D.用秒表測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體通過A、B兩傳感器的時(shí)間△t
⑵若該同學(xué)用d和t的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足________________________關(guān)系式，即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的。
⑶該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能會(huì)引起明顯誤差的地方是(請(qǐng)寫出一種)： _____________。
㈡(12分)物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動(dòng)能越來越大，為了“探究重力做功和物體動(dòng)能變化間的定量關(guān)系”，我們提供了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。
⑴某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合右圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題：
如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測(cè)定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的 �、佟� ，通過光電門時(shí)的�、凇�，試探究外力做的功�、邸�與小球動(dòng)能變化量
④ 的定量關(guān)系。(請(qǐng)?jiān)冖佗诳崭裉幪顚懳锢砹康拿Q和對(duì)應(yīng)符號(hào)；在③④空格處填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式。)
⑵某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字。
①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50kg；
②用游標(biāo)尺測(cè)出小球的直徑為10.0mm；
③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm；
④電磁鐵先通電，讓小球 。
⑤ ，小球自由下落。
⑥在小球經(jīng)過光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為2.50×10－3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為 m/s。
⑦計(jì)算得出重力做的功為 J，小球動(dòng)能變化量為 J。(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
⑶試根據(jù)在⑵條件下做好本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論： 。
(1)兩極板間所加的電壓應(yīng)多大?
(2)若帶電平行板的下端距A、B桶底的高度為H＝1.3 m，求顆粒落至桶底時(shí)速度的大�。�
(3)落到桶底時(shí)兩種顆粒分開的距離多大?
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