高中物理电学实验计算题

如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E=2×10⁴N／C。在细杆上套有一个带电量为q=－1.73×10⁵C、质量为m=3×10^-2kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离，g=10m/s²。求：
（1）带电小球在B点的速度v_B；
（2）带电小球进入电场后滑行最大距离x₂；
（3）带电小球从A点滑至C点的时问是多少?

在电场强度为E的匀强电场中，一条与电场线平行的直线上有两个静止的小球A和B (均可看作质点)，两小球的质量均为m，A球带电荷量为+Q，B球不带电。开始时两球相距L，只在电场力的作用下，A球开始沿直线运动，并与B球发生正对碰撞。碰撞中A、B两球的总动能无损失，A、B两球间无电荷转移，重力不计。问：
（1）A球经过多长时间与B球发生第一次碰撞?
（2）第一次碰撞后，A、B两球的速度各为多大?
（3）第一次碰撞后，要经过多长时间再次发生碰撞?

如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘细线上，A与B紧靠在一起（但不粘连），C紧贴着绝缘地板，质量分别为M_A=2.32kg，M_B=0.20kg，M_C=2.00kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为q_B = +4.0×10^-5c，q_C =+7.0×10^-5c，且电量都保持不变，开始时三个物体均静止。现给物体A施加一个竖直向上的力F，若使A由静止开始向上作加速度大小为a=4.0m/s²的匀加速直线运动，则开始需给物体A施加一个竖直向上的变力F，经时间t后，F变为恒力。已知g=10m/s²，静电力恒量k=9×10⁹N·m²/c²，求：

（1）静止时B与C之间的距离；
（2）时间t的大小；
（3）在时间t内，若变力F做的功W_F=53.36J，则B所受的电场力对B做的功为多大？

如图所示，两根相距为=1m的足够长的平行光滑金属导轨，位于水平的xOy平面内，一端接有阻值为的电阻．在的一侧存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B只随x的增大而增大，且它们间的关系为B=x，其中。一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动．当t=0时金属杆位于x=0处，速度为=，方向沿x轴的正方向。在运动过程中，有一大小可调节的外力F作用于金属杆，使金属杆以恒定加速度a=沿x轴正方向匀加速直线运动。除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计．求：当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大。

有一只电压表，量程已知，内阻为R_V，另有一蓄电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略），请用这只电压表和蓄电池，再用一个单刀双掷开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻R_x的实验方法（已知R_x的值与R_V相差不大）。
（1）在甲图的方框内，画出实验电路图；
（2）请用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图（其中部分已连好）；
（3）简要写出实验的主要步骤，并根据实验测得的数据，推导出高值电阻R_x的表达式。

某实验小组，为了测量一个量程为0—3V的电压表的内电阻R_V（约几千欧），他们采用了如下的电路完成了实验。
（1）将图2所给的实验器材按照图1所示的电路简图连接成测量电路。
        
（2）测量时可以选择的实验步骤有：
A、闭合电键K；
B、将电阻箱R_o的电阻调到最大；
C、将电阻箱R_o的电阻调到零；
D、把滑动变阻器R的滑片P滑到a端；
E、把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；
F、调节电阻箱R_o的阻值，使电压表指针指示为1.5V，记下此时电阻箱R_o的阻值；
G、调节滑动变阻器R的滑片P，使电压表的指针指示为3.0V；
H、断开电键K。
请你把必要的实验步骤选择出来，并把步骤的字母代号按照合理的操作顺序列在下面的横线上：______________________  ______。
（3）该实验中可供选择的实验仪器有：
A、滑动变阻器：阻值范围0～2000欧；
B、滑动变阻器：阻值范围0～20欧；
C、电阻箱：阻值范围0～9999欧；
D、电阻箱：阻值范围0～999欧；
E、电源：输出电压5V；
F、电源：输出电压2V。
本实验中，电阻箱应该选择_______，滑动变阻器应该选择______，电源应该选择______。
（4）如果在上述实验步骤F中，某一学生读出电阻箱R_o的阻值为2500欧，则实验所测电压表的内阻R_V=_____________欧。该小组上述方法测出的电压表的内电阻R_V与电压表的真实值相比将_________（填“相同”“偏小”或“偏大”）。

要描绘某电学元件（最大电流不超过，最大电压不超过）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻为，用于限流；电流表量程为，内阻约为；电压表（未画出）量程为，内阻约为；电源电动势为，内阻不计。

(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：
　　　a、阻值0到，额定电流　

b、阻值0到，额定电流

本实验应选的滑动变阻器是（填""或""）
（2）正确接线后，测得数据如下表

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Ｕ（V）	0.00	3.00	6.00	6.16	6.28	6.32	6.36	6.38	6.39	6.40
Ｉ（mA）	0.00	0.00	0.00	0.06	0.50	1.00	2.00	3.00	4.00	5.50

a）根据以上数据，电压表是并联在与之间的（填""或""）

b)根据以上数据，画出该元件的伏安特性曲线。

(3）画出待测元件两端电压随间电压变化的示意图为（无需数值）

如图所示，在平行金属板AB间和BC间分别由电源提供恒定的电压U₁和U₂，且U₂＞U₁。在A板附近有一电子，质量为m,电荷量为-e,由静止开始向右运动，穿过B板的小孔进人BC之间，若AB间距为d₁，BC间距为d₂。求：
（1）电子通过B板小孔后向右运动距B板的最大距离；
（2）电子在AC间往返运动的周期。