题目内容
【题目】如图所示,真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的A、B两点。一质量为m、电荷量为q的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C点,由于某种原因,小球带电荷量突然减半。D点是C点关于AB对称的点,则小球从C点运动到D点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球做匀加速直线运动
B.小球受到的电场力可能先减小后增大
C.电场力先做正功后做负功
D.小球的机械能一直不变
【答案】B
【解析】
A.小球初始时能静止,由小球水平方向合力为0可知A、B两电荷电荷量必定相等,设 ;小球下落过程受到重力和电场力作用,由牛顿第二定律可得
由于和均发生变化,故小球不做匀加速运动,故A错误;
B.由等量同种电荷的分布可知,其中垂线上从无限远处到两电荷连线中点场强先变大后变小,故小球受到的电场力可能先变大后变小,B正确;
C.由题意可知,小球带正电,故从C到D电场力先做负功后做正功,故C错误;
D.小球运动过程中电场力做功了,故小球机械能不守恒,故D错误;
故选B。
【题目】力的传感器可以把它受力的大小随时间变化的情况由计算机屏幕显示出来,因此在高中物理实验中有着广泛的应用。如图甲所示,某研究小组利用力传感器以及一端带滑轮的长木板、小车、砝码以及打点计时器等做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)关于平衡摩擦力,下列说法中正确的有__(填正确选项前的字母)。
A.调节滑轮的高度,使细线与水平桌面平行
B.应将沙桶挂上,但桶里不要注入沙子
C.每次改变小车质量,都要重新平衡摩擦力
D.应使小车沿倾斜的木板做匀速直线运动
(2)图乙是实验中得到的一条纸带,、、、、、、为相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有4个点没有标出,现量出、和、间距离分别为和。已知打点计时器打连续两个点之间的时间为,则小车的加速度__.(结果取三位有效数字)
(3)在保持小车和小车内砝码总质量不变的情况下,测得的加速度与力的传感器的数据如下表。
0.196 | 0.392 | 0.442 | 0.784 | 0.980 | |
0.480 | 0.980 | 1.41 | 1.93 | 2.44 |
请利用上表中实验数据,在图丙中作出关系图象(_______)。
(4)在(3)中,小车内砝码的质量为,根据所画图象求得小车的质量为__.(结果保留两位有效数字)