题目内容
【题目】如图所示,处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角,直线AB与匀强电场E互相垂直.在A点以大小为v0的初速度水平抛出一质量为m,带电量为+q的小球,经时间t,小球下落一段距离过C点(图中未画出)时速度仍为v0,在小球由A点运动到C点的过程中,下列说法中不正确的是( )
A. 电场力对小球做功为零
B. 小球的电势能增加
C. 小球的机械能减少量为
D. C可能位于AB直线的左侧
【答案】ACD
【解析】
对小球受力分析,受重力和电场力,对小球的从抛出到C点的运动过程运用动能定理列式分析得到电场力做功情况,根据电场力做功与电势能变化关系得到电势能的变化情况,根据重力做功与重力势能的变化关系得到重力势能的变化情况.
小球受向下的重力和沿电场线斜向下的电场力,则小球水平抛出后,必定没有回到原处,电场力做功不为零,故A错误;由动能定理,动能不变,合外力的功为零,重力做正功,电场力必然做负功,电势能增加,故B正确;小球的机械能的减少量即为竖直方向的重力势能的减少量mgh,由于电场力向左下方,重力竖直向下,将合力沿着水平和竖直方向正交分解,竖直方向的合力大于重力,故在竖直方向的分运动的加速度a大于g,竖直方向h=at2>gt2,即mgh>mg2t2,故C错误;A、B两点等势,结合B选项可知,小球电势能增加,则C点必定在AB直线的右侧,故D错误;此题选择不正确的选项,故选ACD。
【题目】实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺,要求同学们用它们来他们来探究加速度与力、质量之间的关系。
(1)实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持______不变,验证物体_________越小加速度越大;再保持__________不变,验证物体_______越大,加速度越大。
(2)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到底端的时间。试回答下列问题:
①改变斜面倾角的目的是__________________________________________________;
②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是________________________________________。
(3)利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况。某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点记时器打下的点未画出),打点计时器接的是50HZ的低压交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和记数点O对齐。
①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成____、______
线段 | OA | … | … | … | ||
数据(cm) | … | … | … | … |
②由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度,其中打E点的速度vE=________m/s(取三位有效数字)
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别0.078m/s、0.12m/s、0.16m/s、0.20m/s。试根据以上数据和你求得的E点速度在下面所给的坐标中,作出v-t图象_____。要求标明坐标及其单位,坐标的标度值(即以多少小格为一个单位)大小要取得合适,使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸。从图象中求得物体的加速度a=______m/s2(取两位有效数字)。
④若交流电的频率略大于50Hz,测得的加速度比真实值______。(填“偏小”或“偏大””)