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題目列表(包括答案和解析)

演繹式探究:
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現(xiàn)在,葉子和小雨要研究有關電場強弱的問題:
(1)電場強度:
我們知道,磁體周圍存在磁場;同樣,帶電體周圍存在電場.我們用電場強度E表示電場的強弱.在電場中各點E的大小一般是不同的,E越大,表示該點電場越強.不同點E的方向也一般不同.
如圖所示,若一個小球帶的電量為q,則與其距離為r的A點處的電場強度大小為E=k
qr2
(k為常數(shù)),這說明距離帶電體越遠,電場越
 
.A點處E的方向如圖中箭頭所示.
(2)環(huán)形帶電體的電場強度:
如圖所示,有一個帶電均勻的圓環(huán),已知圓環(huán)的半徑為R,所帶的總電最為Q.過圓環(huán)中心O點作一垂直于圓環(huán)平面的直線,那么在此直線上與環(huán)心相距為x的P點處的電場強度EP的表達式是怎樣的呢?
小雨首先把圓環(huán)均勻分割為許多等份,每一等份的圓弧長度為△l,則每一等份的電量為
 
;每一等份可以看作一個帶電小球,則每一等份在P點所產(chǎn)生的電場強度的大小為E1=
 
;E1沿著OP方向的分量E1x=E1cos∠E1PE1x=
 

EP的大小等于圓環(huán)上所有等份的E1x大小之和,即EP=
 

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演繹式探究:
葉子在研究影響動能大小的因素時,知道動能大小與物體的質量和速度有關.他想繼續(xù)研究三者之間的關系,于是查閱資料得知:Ek與m、v的關系式Ek=
1
2
mv2
接著她又進行了如下實驗:如圖所示,將兩個相同的小車分別放在兩個相同的管道中,然后讓速度相同的風和水流分別通過這兩個管道2s,小車分別被推動一段距離,實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示:
流體 水流
小車被推動的距離/cm 0.3 79
(1)在相同的時間內、相同的面積上,小車從兩種不同的能源上獲得能量較多的是
水流
水流
.在單位時間內、單位面積上從某種能源中所獲得的能量叫做能流密度.這是評價能源優(yōu)劣的重要指標之一.一般來說,水能的能流密度比風能的能流密度

(2)若水的流速為v,密度是ρ,請你推導出水能的能流密度A的表達式
1
2
ρv3
1
2
ρv3

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演繹式探究:
水管中的水流有大有小,在相同的時間內,從水管中流出的水越多,水流就越大.同樣,導體中的電流也有大小,單位時間內通過導體橫截面的電荷量叫電流強度,簡稱電流.物理學中用Q表示電荷量,t表示通電時間,則電流I的公式為
I=
Q
t
I=
Q
t
.如果導體中的電流為2A,那么10秒內通過導體橫截面的電荷量是
20
20
庫.曉麗同學在掌握了上述知識后,經(jīng)查閱資料知道:通過導體單位截面積的電流稱為電流密度,用J來表示,那么電流密度J的大小與什么因素有關呢?她將該問題進行了簡化:
①假設電子沿著截面積為S的金屬導體運動:
②假設這些電子均以漂移速度υ運動,若流過金屬導體單位體積的電子數(shù)為n,每個電子所帶的電荷量為e,導體的橫截面積為S,曉麗推導出了導體中電流密度J的數(shù)學表達式.過程如下:
A.在時間t內,通過導體某一截面的電子數(shù)為N=
nsvt
nsvt

B.在時間t內,通過圓柱體底面的電荷量Q=
enSvt
enSvt

C.在時間t內,通過圓柱體的電流為I=
enSv
enSv

D.電流密度J=
env
env

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演繹式探究:
由于流體的粘滯性,使得在流體中運動的物體要受到流體阻力f.在一般情況下,半徑為R的小球以速度v運動時,若用η表示流體的粘滯系數(shù),則所受的流體阻力可用公式 f=6πηRv表示.
(1)小球在流體中運動時,速度越大,受到的阻力
越大
越大

(2)密度為ρ、體積為V0的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時的v-t圖象如圖所示.小宇查找相關的資料書,獲知球的體積V與半徑R之間的數(shù)學關系為V=
4
3
πR3
,請推導出速度vT的數(shù)學表達式:vT=
2R2g(ρ-ρ0)
2R2g(ρ-ρ0)

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演繹式探究:
由于流體的粘滯性,使得在流體中運動的物體要受到流體阻力f.在一般情況下,半徑為R的小球以速度v運動時,若用η表示流體的粘滯系數(shù),則所受的流體阻力可用公式 f=6πηRv表示.
(1)小球在流體中運動時,速度越大,受到的阻力________.
(2)密度為ρ、體積為V0的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時的v-t圖象如圖所示.小宇查找相關的資料書,獲知球的體積V與半徑R之間的數(shù)學關系為V=數(shù)學公式,請推導出速度vT的數(shù)學表達式:vT=________.

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