题目内容
【题目】如图所示,在匀强电场中,有六个点A、B、C、D、E、F,正好构成一边长为 cm的正六边形.点B、C、E的电势分别为-30V、30V和90V.一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后到达D点.不计重力.则下列判断正确的是 ( )
A. 该匀强电场场强大小为400V/m
B. A点的电势为30V
C. 粒子在A点的电势能小于在D点的电势能
D. 粒子在D点的速度方向与AD连线的夹角等于300
【答案】A
【解析】
A.由匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等,则φB﹣φC=φF﹣φE;φB=﹣30V,φC=30V,φE=90V。所以φF=30V,AB也为等势线,故φA=φB=﹣30V;
由几何关系,BC在电场线方向投影长为10cos300=15cm,又因为UBC=﹣60V,
所以E==400V/m。故A正确,B错误;
C.FC连线为等势线,电场线垂直FC向上,带电粒子所受电场力垂直于FC向下,故带负电。又因为φA<φD,则EPA>EPD,故C错误;
D.此粒子运动为类平抛运动,AE=AB,所以到达D点时的速度垂直AB方向的分量等于沿AB方向分量的2倍,设速度方向与ED之间的夹角为θ,tanθ=2,θ大于600,所以粒子在D点的速度方向与AD连线的夹角大于30°,故D错误。
故选:A。
【题目】如图甲为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细线对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。
(1)关于该实验,下列说法中正确的是________
A.用砝码和小桶的总重力来表示F,对实验结果会产生误差
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.使用打点计时器时先使纸带运动,再接通电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板表面平行
(2)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,由纸带求出小车的加速度a=____m/s2(加速度a的计算结果保留2位有效数字)。
(3)如图(a),甲同学根据测量数据作出的a-F图线,说明实验存在的问题是_________.
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?______________.
(5)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车的加速度a/(m·s-2) | 1.25 | 1.00 | 0.80 | 0.50 | 0.40 |
小车的质量m/kg | 0.400 | 0.500 | 0.625 | 1.000 | 1.250 |
小车质量的倒数m-1/kg-1 | 2.50 | 1.60 | 1.00 | 0.80 |
利用表中数据,在丙图坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出直观反映a与m关系的图象__________;从图线可得到的结论是____________.