题目内容
【题目】如图,平行板电容器两个极板与水平地面成2α角,在平行板间存在着匀强电场,直线CD是两板间一条垂直于板的直线,竖直线EF与CD交于O点,一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动,重力加速度为g。则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小球带正电
B.小球可能做匀加速直线运动
C.小球加速度大小为gcosα
D.小球重力势能的增加量等于电势能的增加量
【答案】D
【解析】
AB.带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动,所以小球合外力沿着AB;又由于小球受重力,所以电场力的方向由O到D;由于此电场的方向未知,所以小球的电性是不能确定的,则小球做匀减速直线运动,故AB错误;
C.据图可知,由于是角平分线,且小球的加速度方向由O到D,据几何关系可知
故C错误;
D.由分析可知,小球受重力等于电场力,运动的位移和夹角相同,所以二力做的功相同,据功能关系可知,小球重力势能的增加量等于电势能的增加量,故D正确。
故选D。
【题目】甲乙两同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小。
(1)甲同学利用细绳系一小物体在空气中甩动,使物体在水平面内做圆周运动,来感受向心力大小,则下列说法中正确的是__________
A.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力将不变
B.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力将增大
C.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变
D.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将增大
(2)乙同学利用如图甲所示的实验装置,探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体放置在水平光滑圆盘(图中未画出)上做匀速圆周运动,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F与线速度v的关系:
①该同学采用的实验方法为__________
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想化模型法
D.微小量放大法
②改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示,请在图乙中作出F-v2图线__________;
v/ms-1 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
v2/m2s-2 | 1.0 | 2.25 | 4.0 | 6.25 | 9.0 |
F/N | 0.90 | 2.00 | 3.60 | 5.60 | 8.10 |
③由作出的F-v2的图线,可得出F和v2的关系式:__________,若圆柱体运动半径r=0.4m,得圆柱体的质量m=_______________kg。(结果保留两位有效数字)