题目内容
如图2所示,倾角为300的直角三角形底边长为2,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点0处固定一正电荷Q,让一个质量为m、电荷量为q的负电荷的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边的垂足D时速度为v.
(1)在质点运动中不发生变化的是( )
A.重力势能 B.电势能与重力势能之和
C.动能和重力势能之和 D.动能、重力势能、电势能三者之和
(2)该质点滑到非常接近斜边底端C时速率vc为多少?.
(1)D(2)
解析:
解:(1)若只有重力做功,机械能守恒;若只有电场力做功,动能和电势能总和不变。题中质点在运动中,只有重力和电场力做功,故动能、电势能、重力势能三者之和不变,选D项。
(2)将0、D连接,由几何知识知OD=OC=,表明D、C两点为+Q产生电场中等势面上的两点,即m从D点运动到C点,电场力不做功。从D到C点的过程,m的机械能守恒,则有
,解得
【标签】电场中的能量守恒应用问题
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用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):
(1)如图2所示实验仪器为电火花计时器,下列关于其工作电压判断正确的是 ▲__
A.交流电源6V B.直流电源6V
C.交流电源220V D.直流电源220V
(2)下图3所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。
根据下图可知,打下E点时小车的速度为 ▲__m/s.小车的加速度为 ▲_m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
(3)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 | |
0.25 | 0.58 | 0.90 | 1.20 | 1.53 |
①请在答题纸所示图4的坐标系中作出a-F图象;
②根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是 ▲___(填字母序号)
A.平衡摩擦力时木板倾角过小
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.小车质量太大
D.钩码的质量太大