题目内容
【题目】如图所示,正方体真空盒置于水平面上,它的ABCD面与EFGH面为金属板,其他面为绝缘材料。ABCD面带负电,EFGH面带正电,从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个带负电的小球a、b、c,最后分别落在1、2、3三点,则下列说法正确的是
A.三个小球在真空盒中都做类平抛运动
B.三个小球在空中运动时间相同
C.c球落在平板上时速度最大
D.c球所带电荷量最少
【答案】BC
【解析】
A.ABCD面带负电,EFGH面带正电,则正方体内电场方向水平向左,带负电的小球所受电场力水平向右,带负电的小球以水平向右的速度进入正方体内,小球水平方向做匀加速直线运动,竖直方向只受重力且无初速,则小球竖直方向做自由落体运动,小球在真空盒中做的不是类平抛运动,故A项不符合题意;
B.小球竖直方向做自由落体运动,下落的高度相同,三个小球在空中运动时间相同,故B项符合题意;
C.设小球落在平板上时,水平方向速度为,则小球水平方向的位移
小球c水平方向位移最大,则小球c落在平板上时水平速度最大,三小球竖直方向运动情况相同,三小球落在平板上时竖直速度相同,据速度的合成知,c球落在平板上时速度最大,故C项符合题意;
D.据运动学公式和牛顿第二定律可得:
由于三小球的质量关系未知,所以三球所带电荷量关系不确定,故D项不符合题意。
【题目】某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量关系的实验,下图甲为实验装置简图,电源交流电的频率为50 Hz。
(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小______。(结果保留两位有效数字)
(2)保持砂和小砂桶的总质量不变, 改变小车质量,分别得到小车加速度与质量及对应的倒数,数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
加速度a/m·s-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
质量倒数/kg-1 | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
试在丙中绘制出图线,(_______);并根据图线写出与之间的关系式: _________。
(3)若保持小车质量不变,改变砂和小砂桶的总质量,该同学根据实验数据作出了如图丁所示的加速度随合力的变化图线,则该图线不通过原点的主要原因是:_______。