题目内容
【题目】如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的,物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能.
【答案】(1); (2)0.3g; (3)0.3mgL
【解析】试题分析:(1)带电物体静止于光滑斜面上恰好静止,且斜面又处于水平匀强电场中,则可根据重力、支持力,又处于平衡,可得电场力方向,再由电荷的电性来确定电场强度方向.
(2)当电场强度减半后,物体受力不平衡,产生加速度.借助于电场力由牛顿第二定律可求出加速度大小.
(3)选取物体下滑距离为L作为过程,利用动能定理来求出动能.
解:(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,
FNsin37°=qE①
FNcos37°=mg②
由1、②可得电场强度
(2)若电场强度减小为原来的,则变为
mgsin37°﹣qEcos37°=ma③
可得加速度a=0.3g.
(3)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,
由动能定理则有:
mgLsin37°﹣qE'Lcos37°=Ek﹣0④
可得动能Ek=0.3mgL
【题目】某同学想探究刚买来的遥控电动车的性能,他找来一个废气的输液瓶,制作了图甲所示装置,瓶内装上墨水,通过调节开关使墨水匀速滴下.该同学将这个装置固定在小车的尾部,打开开关后,使小车从静止开始沿直线前进,接着在离出发点不远处,选择墨迹间距较大的某点为起点,用卷尺测量该点后面的10个点到到该点后面的10个点到该点的距离,如图乙所示.
实验中测量的数据在下面的表格中.
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
距离(m) | 0 | 1.556 | 3.198 | 4.926 | 6.740 | 8.640 | 10.540 | 12.440 | 14.330 | 16.240 | 18.140 |
(1)图甲所示装置相当于物理实验室的_____(填仪器名称)
(2)根据上表数据,可判断小车所记录的这段时间内先做_____直线运动后做_____直线运动(填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)
(3)若要知道相邻两滴墨水滴下的时间间隔T,一种可行的测量方法是从某滴墨水开始下落计时,并计数为1,数到第n滴墨水开始下落停止计时,记下这段时间为t,则相邻两滴墨水滴下的时间间隔T=_____.