题目内容

【题目】如图所示,倾角为θ=30°的光滑绝缘直角斜面ABC,D是斜边AB的中心,在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷.一质量为m,电荷量为﹣q的小球从A点由静止释放,小球经过D点时的速度为v,到达B点时的速度为0,则(  )

A. 小球从AD的过程中静电力做功为mv2

B. 小球从AD的过程中电势能逐渐减小

C. 小球从AB的过程中电势能先减小后增加

D. AB两点间的电势差UAB=

【答案】CD

【解析】

根据动能定理研究该质点从A点滑到非常接近斜边底端B点的过程,其中的A、D点是同一等势面上,然后结合动能定理即可判断.

A.斜面的倾角为,斜面上,由几何关系可知,,即AC的距离与DC的距离是相等的,所以DA的电势相等,则由,知AD的过程中电场力做的功等于0,A错误;由于即AC的距离与DC的距离是相等的,由几何关系可知,沿AD的方向上的各点到C的距离先减小后增大,距离减小的过程中电场力对负电荷做正功,所以从AD的过程中负电荷的电势能先减小后增大,B错误;结合B的分析,同理可知,小球从AB的过程中电势能先减小后增加,C正确;设AB的长度为2L,则,在小球从AD两点得过程中,由动能定理有:,在小球从AB的过程中有:,所以:,D正确

练习册系列答案
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【题目】如图所示,用半径相同的AB两球的碰撞可以验证动量守恒定律。实验时先让质量为m1A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10,得到10个落点痕迹。再把质量为m2B球放在水平轨道末端,A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。MPN为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P,0点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图所示。

(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1__________m2(“>”“<”);除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是______

A.秒表

B.天平

C.刻度尺

D.打点计时器

(2)下列说法中正确的是______

A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的

B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误

C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置

D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段0P的长度越大

(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量m1m2,记录的落点平均位置MN几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与0点距离OMOP0N的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式____________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,则仅需满足的关系式是____________。(用测量的量表示)

(4)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置MPN,如图所示。他发现MN偏离了0P方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,他想到了验证这个猜想的办法:连接OPOMON,作出MNOP方向上的投影点M′、N。分别测量出OPOM′、ON的长度。若在实验误差允许的范围内,满足关系式:____________则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。

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