题目内容
【题目】如图所示，间距为L=0.45m的带电金属板M、N竖直固定在绝缘平面上，板间形成匀强电场，场强E=1.5×104V/m。N板接地（电势为零），其中央有一小孔，一根水平绝缘细杆通过小孔，其左端固定在极板M上．现有一质量m=0.05kg，带电量q=+5.0×10﹣6C的带正电小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为μ=0.1。小环以一定的初速度对准小孔向左运动，若小环与金属板M发生碰撞，碰撞中能量不损失（即碰后瞬间速度大小不变）。设带电环大小不计且不影响金属板间电场的分布（g取10m/s2）。求：
（1）带电小环以多大的初速度v0进入电场，才能恰好到达金属板M？
（2）若带电小环以初速度v1=1m/s进入电场，当其动能等于电势能时，距离N板多远？
（3）小环至少以多大的初速度v2进入电场，它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点？
【答案】（1）1.5m/s （2）0.125m或0.05m （3）
【解析】
（1）小环进入电场后，在电场力和摩擦力共同作用下减速直到M板，速度变为零，根据动能定理有：
，解得：
=1.5m/s；
（2）①带电小环以初速度
=1m/s进入电场后先做减速运动，当其动能和电势能相等时，设它距离N板为x
则根据能量守恒定律有：
，解得：
=0.125m；
②当带电小环以初速度=1m/s进入电场后先做减速运动到达左边最远点后，向右返回到小孔的过程中，也可能会出现动能等于电势能，设它向左运动的最远距离为d，根据动能定理有：
，解得：
=0.2m；
当其动能等于电势能时，设它距离N板为y，则根据动能定理得：
，解得：
=0.05m；
（3）小环以初速度
进入电场后，若它运动到M板时的动能大于其电势能，则它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点
则：
解得：
【题目】某同学利用自由落体验证机械能守恒定律后，探究是不是也可以利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m＝0.5kg)。（结果保留3位有效数字）
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度 | 4.48 | 3.98 | 3.48 |
(1)由频闪照片上的数据计算t2时刻小球的速度v2＝________m/s；
(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝______J；
(3)在误差允许的范围内，若满足___________，即可验证了机械能守恒定律。按照你的猜想，在不考虑测量误差时，应该得到的结果ΔEp________Ek(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_____________________________________________________________。
