题目内容
【题目】如图所示,两块平行金属板竖直放置,两板间的电势差U=1.5×103V(仅在两板间有电场),现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平抛出,小球恰好从左板的上边缘进入电场,在两板间沿直线运动,从右板的下边缘飞出电场,g取10m/s2,求:
(1)金属板的长度L;
(2)小球飞出电场时的动能Ek。
【答案】(1)0.15 m (2)0.175 J
【解析】
(1)小球到达左板上边缘时的竖直分速度:
vy==2m/s
设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为θ,则
tanθ==2,
小球在电场中沿直线运动,所受合力方向与运动方向相同,设板间距为d,则:
tanθ==
,L=
,
解得金属板的长度
L==0.15m
(2)进入电场前,根据机械能守恒有
mgh=mv12-
mv02
电场中运动过程,根据动能定理
qU+mgL=Ek-mv12
解得小球飞出电场时的动能
Ek=0.175J
即金属板的长度L=0.15m,小球飞出电场时的动能Ek=0.175J。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)如图甲所示,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号 | L0 | L x | L 1 | L 2 |
数值(cm) | 23.35 | 27.35 | 29.35 | 31.30 |
代表符号 | L 3 | L 4 | L 5 | L 6 |
数值(cm) | 33.4 | 35.35 | 37.40 | 39.30 |
表中有一个数值记录不规范,代表符号为________。由表可知所用刻度尺的分度值为________。
(3)如图乙是该同学根据表中数据所作的图象,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)。
(4)由图乙可知弹簧的劲度系数为________N/m;通过表中数据可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。
(5)该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。