题目内容
如图所示,竖直平面内,一带正电的小球,系于长为L的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定为O点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E.已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力.现先把小球拉到图中的P1处,使轻线伸直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球.已知小球在经过最低点的瞬间,因受线的拉力作用,其速度的竖直分量突变为零,水平分量没有变化,(不计空气阻力)则小球到达与P1点等高的P2点时线上张力T为 ( )
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A.2mg B.3mg C.4mg D.5mg
B
【解析】
试题分析: 小球由静止释放后,先做匀加速直线运动,当小球运动到最低点时线被拉直,在这个过程中,根据动能定理:mgL+EqL=
.线拉直瞬间,小球的速度发生改变,v2=v1cos45°,线拉紧后小球做圆周运动,从最低点到P2的过程中,由动能定理得:-mgL+EqL=
,因Eq=mg,设P2点线的拉力为F,由牛顿第二定律得:F-Eq=
,故B正确,A、C、D错误。
考点: 带电粒子在匀强电场中的运动
在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,实验装置如图甲所示。让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,此时橡皮筋对小车做的功记为W。然后用完全相同的橡皮筋二条、三条……合并在一起分别进行第2次、第3次……实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出。(打点计时器所用交流电频率为50Hz)。
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(1)若木板水平放置,小车在一条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是 。
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车正好运动到两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(2)为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力,应采取的措施是 ;
(3)如下表是按正确操作分别得到的4次实验中获得的部分数据,其中缺少第3次实验(三条橡皮筋对小车做功)的部分数据,请根据第3次实验所得的纸带(图乙)补全表中的空格。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
橡皮筋对小车做功 | W | 2W | 3W | 4W |
小车速度v(m/s) | 1.00 | 1.42 | 2.00 | |
v2(m2/s2) | 1.00 | 2.02 | 4.00 |
(4)从表中数据你得出的结论是 。