题目内容
【题目】如图所示,有带电平行板电容器竖直放置,两板之间距离d=0.10m,电势差U=2.0×103V。一个质量为m=0.40g,带正电q=1.0×10-7C的小球用长L=1.0×10-2m的绝缘丝线悬挂于电容器内部的O点,现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A,然后无初速释放,假如小球运动到O点正下方B处时,线恰被拉断,以后发现小球恰能通过B点正下方的C处,g取10m/s2,试求:
(1)绝缘丝线所能承受的最大拉力;
(2)小球运动到C点时的动能EKC为多少?
【答案】(1)8×10-3N(2)3.4×10-4J
【解析】(1)电场强度V/m
从A到B根据动能定理:
得:
由牛顿第二定律:
得:
(2)小球从B运动到C,水平方向qE=max, , ;
竖直方向ay=g,
由动能定理
以上各式联立解得
【题目】如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置.
(1)实验过程中,以下操作正确的有(填字母代号)
A.应先释放小车,再接通电源
B.跨过定滑轮连接小车的细线应该与长木板平行
C.平衡摩擦力时,应将砝码盘用细线跨过定滑轮系在小车上
D.为减小实验误差,应使小车总质量M远大于砝码和盘的总质量m
(2)实验中使用的交流电频率为50Hz,打出的纸带如图乙所示,相邻计数点间还有四个点未画出,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.31cm,x4=8.94cm,由此可以算出小车运动的加速度是 m/s2 . (结果保留2位有效数字)
(3)下表记录了小车总质量一定时,牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据,请在坐标图中描点作出a﹣F图线 .
砝码盘与砝码总重力F (N) | 0.59 | 1.08 | 1.57 | 2.06 | 2.55 |
加速度a (m/s2) | 0.19 | 0.36 | 0.53 | 0.79 | 0.87 |
从作出的图象可以得出的结论为 .
(4)平衡摩擦力后,保持小车所受的合外力不变探究小车加速度a与小车总质量M的关系,经过多次实验甲、乙同学分别利用各自测出的数据作出a﹣ 的关系图象.从如图丁可以看出甲、乙两同学做实验时(填“甲”或“乙”)同学实验中绳子的拉力更大.