题目内容
【题目】如图所示,设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面内向里的匀强磁场,已知一粒子在重力.电场力和洛伦兹力作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动.到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,以下说法正确的是 ( )
A. 此粒子必带负电荷
B. A点和B点在同一高度
C. 粒子在C点时速度最小
D. 粒子到达B点后.将沿曲线不会返回A点
【答案】BD
【解析】
由离子从静止开始运动的方向可知离子必带正电荷;在运动过程中,洛伦兹力永不做功,只有电场力做功根据动能定理即可判断BC;达B点时速度为零,将重复刚才ACB的运动.
离子从静止开始运动的方向向下,从A点开始向右偏转,磁场向里,根据左手定则可知,离子必带正电荷,故A正确;因为洛伦兹力不做功,只有静电力做功,A、B两点速度都为0,根据动能定理可知,离子从A到B运动过程中,电场力先做正功,后做负功,但总功为零,A、B电势相同,则A点和B点在同一高度,故B正确;C点是最低点,从A到C运动过程中电场力做正功,根据动能定理可知离子在C点时速度最大,故C错误。到达B点时速度为零,将重复刚才ACB的运动,向右运动,不会返回,故D正确;故选BD。
【题目】(6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)