题目内容
如图所示,虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等,一个α粒子(即氦原子核)以一定的初速度进入电场后,只在电场力作用下沿实线轨迹运动,α粒子先后通过M点和N点.在这一过程中,电场力做负功,由此可判断出( ).
![]()
A.N点的电势高于M点的电势
B.α粒子在N点的电势能比在M点的电势能大
C.α粒子在M点的速率小于在N点的速率
D.α粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大
AB
【解析】
试题分析:α粒子为氦核带正电,由运动轨迹可知,电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方,根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势,故A正确;由EPA-EPB=WAB=qUAB=q(φA-φB),得电场力做负功电势能增加,α粒子在N点的电势能大于在M点的电势,故B正确.电场力做负功,则知动能减小,速率减小.故C错误.根据电场线或等势面的疏密程度可知,M点的场强小于N场强,α粒子在M点受的电场力小于在N点受的电场力.故D错误.
考点:等势面;电场力做功与电势能变化的关系;动能定理。
学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图甲所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
![]()
⑴该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图乙为 mm.
⑵调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示.请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式 .
组次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
h/m | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA(m/s) | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
⑶当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK = (请用数字、质量m、速度vA表示).
⑷为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施 .