题目内容
【题目】套有三个带电小球的圆环放在水平面桌面上(不计一切摩擦),小球的电荷量保持不变,整个装置平衡后,三个小球的一种可能位置如图所示。三个小球构成一个锐角三角形,三角形的边长大小关系是AB>AC>BC,可以判断图中
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A.三个小球电荷量的代数和可能为0
B.三个小球一定带同种电荷
C.三个小球所受环的弹力大小为FA>FC>FB
D.三个小球带电荷量的大小为QA>QC>QB
【答案】B
【解析】对A分析,弹力过圆心,根据平衡条件,要么B与C对A引力,要么对A斥力,才能处于平衡状态,因此A不可能受到一个斥力一个引力,所以BC带同电,分析B根据平衡条件可得AC同电,可得三个同电,所以三个小球电荷量的代数和不可能为零,A错误,B正确;A受到两斥力,设圆心O,AB大于AC,同时角OAB小于角OAC,可得受B力更大,又离B远可得B电量大于C,同理A电量大于B电量,
,故D错误;根据相似三角形法可得
,故可得
,C错误。
【题目】(4分)某实验小组采用如图甲所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。实验的部分步骤如下:
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甲
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=_________。(用题中所给字母表示);
(2)乙图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。
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乙
计数点 | x/cm | s/cm | v/(m·s–1) |
O | 1.00 | 0.30 | |
A | 2.34 | 1.34 | 0.38 |
B | 4.02 | 3.04 | 0.46 |
C | 5.00 | ||
D | 8.33 | 7.33 | 0.61 |
E | 10.90 | 9.90 | 0.70 |
(3)实验小组通过绘制Δv2–s图线来分析运动规律(其中Δv2=v2–v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图丙中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出Δv2–s图线。
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丙
(4)实验小组绘制的Δv2–s图线的斜率k=____________。(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是____________________。