题目内容
【题目】空间存在一电场,一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动,初速度大小为v0,其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示,图线关于纵轴左右对称,以无穷远处为零电势能点,粒子在原点O处电势能为E0,在x1处电势能为E1,则下列说法中正确的是
A. 从x1到O之间,该电场的场强先减小后增大
B. 由x1运动到O过程加速度一直减小
C. 粒子经过x1、-x1处速度相同
D. 粒子能够一直沿x轴负方向运动,一定有
【答案】CD
【解析】根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:,得:.Ep-x图象切线的斜率等于,根据数学知识可知,坐标原点O处切线斜率为零,则坐标原点O处电场强度为零,从x1到O之间,斜率先增加后减小,则该电场的场强先增加后减小,故A错误.由x1运动到O过程,场强先增大后减小,由F=qE知,粒子所受的电场力先增大后减小,根据牛顿第二定律得知,加速度先增大后减小,故B错误.由图看出,x1、-x1两处的电势能相等,根据能量守恒定律得知,粒子经过x1、-x1处速度相同,故C正确.根据公式Ep=qφ,可知,该粒子带负电,从x1处到-x1处,电势先降低后升高,电场方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向,电场力先沿x轴正方向后沿x轴负方向,粒子只要能通过原点O,就能一直沿x轴运动,设粒子恰好能到达原点O时的速度为v,则根据能量守恒定律得:mv2=E0-E1,,当v0>v时,即v0>粒子能够一直沿x轴负方向运动,故D正确.故选CD.
【题目】现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小g=9.80m/s2.
单位:cm
x1 | x2 | x3 | x4 | h | S |
10.76 | 15.05 | 19.34 | 23.65 | 48.00 | 80.00 |
根据表中数据,完成下列填空:
(1)物块的加速度a=_____m/s2(保留3位有效数字).
(2)因为_____可知斜面是粗糙的.