题目内容
1.在真空中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示.由此可见( )A. | 电场力为3mg | |
B. | 小球带负电 | |
C. | 小球从A到B与从B到C的运动时间相等 | |
D. | 小球从A到B与从B到C的速度变化量相同 |
分析 小球先做平抛运动,进入电场中做匀变速曲线运动,其逆过程是类平抛运动.两个过程都运用的分解法研究,水平方向都做匀速直线运动,根据位移公式x=vt,可分析时间关系;再研究竖直方向,由牛顿第二定律和运动学位移公式结合列式,求解电场力的大小.根据△v=at研究速度变化量的关系.
解答 解:ABC、带电小球从A到C,设在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为x1和x2,竖直分位移分别为y1和y2,经历的时间为分别为t1和t2.在电场中的加速度为a.
则:从A到B过程小球做平抛运动,则有:
x1=v0t1;
从B到C过程,有:x2=v0t2;
由题意有:x1=2x2;
则得:t1=2t2;即小球从A到B是从B到C运动时间的2倍.
又 y1=$\frac{1}{2}$gt12,
将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动,则有:
y2=$\frac{1}{2}$at22,
根据几何知识有:y1:y2=x1:x2;
解得:a=2g;
根据牛顿第二定律得:F-mg=ma=2mg,
解得:F=3mg,由于轨迹向上弯曲,加速度方向必定向上,合力向上,说明电场力方向向上,所以小球带负电.故AB正确,C错误;
D、根据速度变化量△v=at,则得:
AB过程速度变化量大小为△v1=gt1=2gt2;BC过程速度变化量大小为△v2=at2=2gt2;所以小球从A到B与从B到C的速度变化量大小相等,但由于AB时方向向下,而BC时方向向上,故速度变化量不相同,故D错误.
故选:AB.
点评 本题将平抛运动与类平抛运动的组合,关键运用逆向思维研究小球B到C的过程,再运用力学基本规律:牛顿第二定律和运动学公式列式分析;同时注意明确速度变化量也是矢量,要注意其方向性.
练习册系列答案
相关题目
2.下列说法正确的是( )
A. | 静电力常量的数值是通过实验得出的 | |
B. | 点电荷就是体积很小的带电体 | |
C. | 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体 | |
D. | 当两个带电体的距离无限近时,它们之间的库仑力变得无穷大 |
3.物理学的研究推动了科学技术的发展,促进了人类文明的进步.下列对物理学发展过程的认识,说法正确的是( )
A. | 火箭的发射利用了反冲现象,火箭对空气的推动作用使火箭获得较大的向前速度 | |
B. | 卢瑟福的α散射实验揭示了原子核是可分的 | |
C. | 玻尔的原子结构理论比较圆满地解释了氢光谱,推动了量子理论的发展 | |
D. | 光照在金属板上时,金属能否发生光电效应现象与入射光的强度有关 |
20.如图所示,横轴r表示两分子问的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点.下列说法正确的是( )
A. | ab为引力曲线,cd为斥力曲线 | |
B. | ab为斥力曲线,cd为引力曲线 | |
C. | 若两分子间的距离增大,分子间的斥力减小的比引力更快 | |
D. | 若r=r0,则分子间没有引力和斥力 | |
E. | 当分子间距从r0开始增大时,分子势能一定增大 |
7.如图,用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上B点,杆的一端顶在掌心O处,当在A处挂上重物时,绳与杆分别对手指和手掌有力的作用,重物竖直向下拉细绳AC的力产生了两个作用效果,则下列说法正确的是( )
A. | 手掌受到杆的拉力作用 | |
B. | 手掌受到绳的拉力作用 | |
C. | 竖直向下拉细绳AC的力可分解为沿AB方向和OA方向 | |
D. | 竖直向下拉细绳AC的力可分解为沿BA延长线方向和AO方向 |
6.如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B点运动到C点而静止,小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定,则下列说法中正确的是( )
A. | 物体从A到B速度越来越大 | B. | 物体从A到B速度先增大后减小 | ||
C. | 物体从A到B加速度越来越小 | D. | 物体从A到B加速度先减小后增加 |
10.如图所示,小球放在光滑斜面上,被一固定挡板挡住,小球所受力个数是( )
A. | 两个 | B. | 三个 | C. | 四个 | D. | 五个 |
11.若下列各组共点力作用在同一物体上,物体一定能平衡的是( )
A. | 3N、5N、11N | B. | 5N、6N、8N | C. | 7N、6N、14N | D. | 7N、4N、2N |