[题目]如图所示.光滑绝缘斜面高度h＝0.45 m.斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接.水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线．平行板和三个电阻构成如图所示电路.平行板板长为l＝0.9 m.板间距离d＝0.6 m.R1＝3 Ω.R2＝3 Ω. R3＝6 Ω．可以看为质点的带电小球.电量q＝-0.01 C.质量m＝0.03 kg.从斜面顶端静止下滑� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，光滑绝缘斜面高度h＝0.45 m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线．平行板和三个电阻构成如图所示电路，平行板板长为l＝0.9 m，板间距离d＝0.6 m，R1＝3 Ω，R2＝3 Ω， R3＝6 Ω．可以看为质点的带电小球，电量q＝－0.01 C，质量m＝0.03 kg，从斜面顶端静止下滑．

（1）若S1、S2均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E．

（2）若S1断开，S2闭合，小球离开平行板右边缘时，速度偏向角tan θ＝，求电源内阻r．

（3）若S1、S2均闭合，判断小球能否飞出平行板？

【答案】（1）18 V　（2）1 Ω　（3）能飞出

【解析】

考查力电综合问题．

（1）小球下滑过程机械能守恒，

由机械能守恒定律得：

解得：，

对S1、S2均断开时，极板电势差即为电源电动势E，

由平衡条件得：

解得：

E＝＝＝18 V

（2）当S1断开，S2闭合时，带电小球做类平抛运动，

水平方向：

竖直方向分速度：

对带电小球，由牛顿第二定律得：

，其中：，

代入数据解得：a1＝4m/s2，E1＝18 N/C，UC＝10.8 V，

当S1断开，S2闭合时，R1与R3串联，电容器与R3并联，

电容器两端电压：

由部分电路欧姆定律：

由闭合电路欧姆定律：

代入数据解得：r＝1 Ω．

（3）当S1、S2均闭合时，R2与R3并联，并联电阻：

电路电流：

电压：

对小球，由牛顿第二定律得：

其中电压：

联立求解：

对带电小球类平抛运动分析，有：

联立求解：y＝0.3 m，y＝＝0.3 m，

带电小球恰好从右侧极板边缘飞出．

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(1)若测得P1、P2之间的距离为d，则物块B刚穿过圆环后的速度________。

(2)若物块A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面选项________中的等式成立，即可验证机械能守恒定律。

A． B．

C．D．

(3)改变物块B的初始位置，使物块B从不同的高度由静止下落穿过圆环，记录每次金属片C与圆环间的高度h以及物块B从P1旁运动到P2旁所用时间t，则以h为纵轴，以________选填“”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率________用m、g、M、d表示。

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A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小

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【题目】图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

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（1）实验中电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用__________（用序号字母表示）。

（2）请将上述电路连接完整________。

（3）实验结束后，根据所得的数据描绘出了小灯泡的I–U图象如图所示，由图象分析可知，当小灯泡的电阻为6 Ω时，小灯泡的实际功率为________W（保留两位有效数字）；若将此小灯泡直接接在一个电动势为3.0 V，内阻为6 Ω的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为________W（保留三位有效数字）。

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(1)纸带的_____端（选填“左”或“右”）与重物相连；

(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和_____点来验证机械能守恒定律；

(3)从O点到(2)问中所取点，重物重力势能减少量=_____J，动能增加量=_____J；（结果取3位有效数字）

(4)实验的结论是_____。

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